Для масляных выключателей
с пофазным электромагнитным приводом
время разновременности включения фаз
выключателя может быть принято порядка
0,2 с. Для воздушных выключателей с пофазным
приводом
следует считать не менее 0,1 с.
Тогда время
срабатывания первой ступени равно:
Третье условие также может не рассматриваться,
так как при ОАПВ предусматривается автоматический
вывод защиты из работы.
Чувствительность первой ступени
обычно не проверяется.
Расчет второй ступени. Ступень II – отсечка с выдержкой
времени. При выборе тока срабатывания
второй ступени необходимо учесть следующие
условия:
- На параллельных линиях необходимо
отстроиться от тока, появляющегося в
реле при КЗ в конце зоны действия мгновенной
отсечки защит смежных линий:
где
- коэффициент надежности;
- ток срабатывания ступени
защиты предыдущего элемента, с
которой производится согласование;
- коэффициент токораспределения,
равный отношению тока, протекающего в
рассматриваемой защите к току в защите,
с которой производится согласование,
при КЗ в конце зоны действия последней.
- Ток срабатывания второй ступени
также должен быть отстроен от тока однофазного
замыкания, протекающего через место установки
защиты при замыкании на землю за автотрансформатором
на стороне его смежного напряжения (примыкающей
к сети с глухозаземленной нейтралью):
,
где
- коэффициент надежности;
- утроенный ток однофазного
замыкания, протекающий в месте
установки защиты при замыкании
за автотрансформатором на стороне
его смежного напряжения.
- Необходимо отстроиться от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в неполнофазном режиме, возникающем в цикле ОАПВ на защищаемой или предыдущей линии, а также в длительном неполнофазном режиме на предыдущей линии.
Из двух рассчитанных значений
по первому и второму условиям выбирается
больший ток срабатывания.
Третье условие не рассматриваться, так как
при ОАПВ предусматривается автоматический
вывод защиты из работы.
Чувствительность второй ступени
проверяется по току однофазного замыкания
в конце защищаемой линии:
.
Если значение коэффициента
чувствительности не удовлетворяется,
ток срабатывания второй ступени защиты
должен быть согласован со второй ступенью
защиты следующей линии или должна применяться
третья ступень, если значение коэффициента
чувствительности удовлетворяет нормативным
материалам, третью ступень можно не рассматривать.
Выдержка времени второй ступени
защиты должна быть согласована с выдержками
времени первой ступени рассматриваемой
защиты и со ступенями защит следующих
элементов, с которыми производится согласование,
линий или автотрансформаторов с учетом
выдержки времени устройства резервирования
при отказе выключателей (УРОВ).
По первому условию:
Ток срабатывания второй ступени
защиты при отстройке от мгновенной отсечки
защиты линии Л6-7:
,
где
- коэффициент надежности;
- ток срабатывания ступени
защиты предыдущего элемента, с
которой производится согласование,
значение тока выбирается из таблицы 15;
- коэффициент токораспределения,
равный отношению тока, протекающего в
рассматриваемой защите к току в защите,
с которой производится согласование,
при КЗ в конце зоны действия последней;
токи выбираются по таблице 15.
Ток срабатывания второй ступени
защиты при отстройке от мгновенной отсечки
защиты линии Л9:
,
где
- коэффициент надежности;
- ток срабатывания ступени
защиты предыдущего элемента, с
которой производится согласование,
значение тока выбирается из таблицы 14;
- коэффициент токораспределения,
равный отношению тока, протекающего в
рассматриваемой защите к току в защите,
с которой производится согласование,
при КЗ в конце зоны действия последней;
токи выбираются по таблице 14.
Второе условие не учитывается, так как в данной
схеме отсутствуют прилегающие к линии
автотрансформаторы.
Из полученных значений токов
срабатывания отсечки с выдержкой времени
выбираем наибольшее. Тогда ток срабатывания
второй ступени равен:
Время срабатывания второй
ступени защиты берем выше на одну ступень
селективности:
Коэффициент чувствительности
равен:
,
где
- утроенное значение тока однофазного
замыкания, протекающего в месте установки
защиты при КЗ в конце линии Л8, определяется
по таблице 13.
Условие чувствительности отвечает
требованиям.
Расчет четвертой
ступени. Ток срабатывания четвертой
ступени должен быть отстроен от тока
небаланса в нулевом проводе трансформаторов
тока при внешних замыканиях между фазами,
если рассматриваемая ступень защиты
нулевой последовательности имеет выдержку
времени, равную или меньшую, чем защита
от
замыканий между фазами на поврежденном
элементе. Как правило, указанное соответствует
условию отстройки от токов небаланса
при к. з. между тремя фазами за трансформаторами
и на стороне низшего напряжения автотрансформаторов
подстанций данного и противоположного
концов линии.
Ток четвертой ступени определяется
по следующему выражению:
где
- коэффициент надежности, учитывающий
погрешность реле, ошибки расчета и необходимый
запас;
- коэффициент, учитывающий
увеличение тока небаланса в
переходном режиме, принимается
равным: 1 — при выдержке времени выше
0,5—0,6 с;
- ток небаланса в нулевом
проводе трансформаторов тока
в установившемся режиме при рассматриваемых
внешних к. з. между тремя фазами,
где
- максимальное значение фазного тока,
протекающего в месте установки рассматриваемой
защиты при внешнем к. з. между тремя фазами
таблица 4;
- коэффициент небаланса принимается
в зависимости от кратности
, где
- выбирается из таблицы 4: при небольших
кратностях, до
,
.
Ток срабатывания
четвертой ступени защиты при отстройке от токов
небаланса при к. з. между тремя фазами
за трансформатором Т17-18 равен:
По условию снижения вероятности
ложного срабатывания защиты ток срабатывания
четвертой ступени не должен быть меньше
60А.
Чувствительность четвертой
ступени проверяется по наименьшему утроенному
значению току однофазного замыкания,
протекающего в месте установки защиты
при замыкании в конце одного из смежных
участков, таблица 15:
.
Значение коэффициента чувствительности
отвечает требованиям.
Время срабатывания четвертой
ступени защиты берем выше на одну ступень
селективности:
- Структурная схема
подключения защиты
Расположение разъемом на блоке
БЕМП-ДЗТ.01.
Рисунок 10. Расположение разъемов
на задней панели
Схема подключения защиты к
цепям переменного тока и напряжения.
Рисунок 11. Структурная схема
подключения защиты к цепям переменного
тока и напряжения
Схема подключения защиты к
цепям постоянного оперативного тока.
Рисунок 12. Структурная схема
подключения защиты к цепям постоянного
оперативного тока
Заключение
В данной работе был разобран
вопрос выбора и расчета защиты линии
напряжением 110 кВ. Выбор состава и аппаратной
реализации осуществлялся с учетом современных
тенденций развития РЗА и существующих
аналогичных проектных решений.
В связи с развитием электроэнергетики
все чаще используются микропроцессорные
защиты, так как они обладают рядом преимуществ
по сравнению с микроэлектронными и электромеханическими
устройствами: компактность и многофункциональность;
низкий уровень потребления по цепям оперативного
тока и измерительным цепям; возможность
дистанционного контроля состояния и
управления устройствами; высокая точность
и стабильность в работе; значительно
меньшие трудозатраты на техническое
обслуживание.
В качестве основной защиты
была выбрана дистанционная трехступенчатая
защита, резервной защитой выбрана
токовая направленная четырехступенчатая
защита нулевой последовательности и
токовая отсечка как дополнительная.
Все эти защиты входят в состав шкафа релейной
защиты ШМЗЛ-01.
Рассчитанные уставки всех
выбранных для установки защит удовлетворяют
требованиям нормативных документов,
но все же необходимо произвести дополнительное
согласование защиты с защитами соседних
участков.
В целом же, данная работа способствовала
приобретению теоретических и закреплению
практических навыков в проектировании
релейной защиты и автоматики.
Список использованных
источников
Релейная защита. Учеб. пособие
для техникумов. Чернобровов Н.В.: Энергия, 1974г. - 680 с.
Руководящие указания по релейной
защите. Вып. 7 Дистанционная защита линий
35-330 кВ: «Энергия» 1966г - 172.с.
- Правила устройств электроустановок
- 6-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1999. – 570 с.
4. Руководящие указания по релейной
защите. Вып. 12. Токовая защита нулевой
последовательности от замыкания на землю
линий 110-500 кВ. Расчеты. - М.: Энергия, 1980.-88
с.
5. Копьев В.Н. Релейная защита.
Издательство Томского политехнического
института. Томск 2009г.-153с.
6. http://www.cheaz.ru/ru/production/sistemy-releynoy-zashchity-i-avtomatiki