Электрическая сеть - совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их электрических линий, размещённых на территории района, населённого пункта, потребителя электрической энергии. Надежность электрических сетей должна быть максимально возможной, для предотвращения масштабных отключений, вызванных небольшой аварией. Для этого требуется рассчитывать сеть в различных режимах, к которым относятся режимы максимальных и минимальных нагрузок, режим аварийного отключения каждого из элементов и режим, когда совпадают плановое и аварийное отключения. Проведя все требуемы расчеты, можно увидеть в каких случаях параметры сети выходят за допустимые пределы и определить что требуется сделать, для сохранения устойчивости сети.Электрический силовой трансформатор является одним из самых ответственных и самых дорогих элементов в сети. В соответствии с Правилами устройства электроустановок все силовые трансформаторы должны иметь защиту от коротких замыканий и ненормальных режимов работы. Кроме этого во время работы контролируют нагрев трансформатора по температуре верхних слоев масла и температуре наиболее нагретой точки обмотки. Температура верхних слоев измеряется термометрами или термосигнализаторами. Температура наиболее нагретой точки обмотки при наличии системы мониторинга трансформатора определяется расчетом по температуре масла и току нагрузки или первичными датчиками.
В ходе выполнения проекта проанализирована сеть 110-35 кВ «ЧМК», рассчитаны режимы сети, по результатам расчетов выявлено пять аварийных режимов зимнего максимума, в которых параметры выходили за допустимые пределы. Даны рекомендации по изменению схемы питания в рассматриваемом узле для предотвращения выхода параметров за допустимые пределы. В режиме летнего минимума, при снижении нагрузки, режимов с отклонениями параметров не выявлено.
Для модернизируемой подстанции «Г1111-7» выбраны релейные защиты производства фирмы ООО НПО «Экра». Произведен расчет уставок защит в соответствии с рекомендациями производителя. Для воздушных линий 110 кВ и кабельных линий 35 кВ оставлены защиты на электромеханической элементной базе с заменой на новые реле, так как применение МПС-устройств в данном случае не обосновано. 1роизведена проверка КЛ 35 кВ на термическую стойкость, согласно методике ГОСТ [5].
Предложена тепловая модель для силового масляного трансформатора 10/0,4 кВ. Модель реализована в программе Multisim 8. На модели выполнено исследование условий работы трансформатора при разных значениях коэффициентах перегрузки и температуры окружающего воздуха. Полученные результаты сопоставлены с ГОСТ. На основе модели составлен алгоритм работы цифровой тепловой защиты трансформатора. Применение алгоритма, основанного на вычислении температур основных элементов без установки дополнительных датчиков внутри трансформатора, существенно упрощает реализацию и применение такой защиты в электрических сетях.
