Расчёт релейной защиты участка электрической сети

 

 

 

2. Максимальная токовая защита Т3 от токов при внешних КЗ

 

Определим ток срабатывания защиты:

 

,

 

где  - коэффициент надёжности (для реле серии РТ-40 =1,2 1,4);

       - коэффициент возврата (для реле серии РТ-40  = 0,8 0,85);

        - максимальный рабочий ток нагрузки Н5;

       

Максимальный рабочий ток нагрузки определяется:

 

  ,

 

 A.

 

Тогда           A.

 

Выбираем ТТ типа ТФН-35М, .

Ток срабатывания реле РТ-40 для схемы ТТ, соединенных в треугольник:

 

,

 

 A, A,

 

Выбираем реле РТ – 40/6. Уточняем A

 

Выдержка времени защиты должна быть минимальной и согласованной с МТЗ отходящих присоединений:

 

,

 

где - ступень селективности ( с).

 

 с.

 

Выбираем реле времени ЭВ-122, с.

 

3. Максимальная токовая защита трансформатора Т3 от перегрузки

 

Результаты расчетов приведены в таблице 7.3 вместе с параметрами защит Т1, Т2.

 

,

 

где - коэффициент надёжности( );

         - коэффициент возврата( ).

 

А

 

,

 

где - коэффициент схемы( ).

 

 А.

 

Ток уставки срабатывания А. Уточняем  А.

Выбираем ТТ типа ТФН-35М, .

Время действия перегрузочной защиты выбирается на ступень больше времени МТЗ трансформатора:

 

,

 

с.

 

Выбираем реле времени ЭВ-122, с.

 

Таблица 7.3

 

Максимальная токовая защита трансформаторов от перегрузки

 

 

Наименование параметра	Значение параметра
	Т1, Т2	Т3
Номинальный ток трансформатора ВН, А	165	263,9
Ток срабатывания защиты расч./уточн., А	217/231	346,37/346,41
Продолжение таблицы 7.3
Коэффициент трансформации ТТ	800/5	1000/5
Ток срабатывания реле, расч., А	5,95	2,2
Тип реле	РТ-40/10	РТ-40/6
Ток уставки	6	2,1
Время срабатывания	1,5	1,5
Тип реле времени	ЭВ-122	ЭВ-122

 

 

4. Проверка ТТ по условию 10% погрешности

 

Для сокращения числа однотипных расчетов из трех комплектов защит трансформаторов Т1, Т2, Т3 выбираются ТТ, имеющие наибольшие значения предельной кратности и наибольшую вторичную нагрузку. Схема защит во всех случаях аналогична.

Предельная кратность для ДЗТ – 11 значительно больше, чем для двух реле тока, поэтому расчет проводим для дифференциальной защиты.

Для продольных дифференциальных защит первичный расчетный ток, при котором должна обеспечиваться работа ТТ с погрешностью не более 10% принимается равным наибольшему значению тока при внешнем КЗ. Из трех случаев расчета наибольшее значение предельной кратности получается для Т3:

 

,

 

А,

 

А,

 

.

 

По кривой предельной кратности для трансформатора типа ТФН – 35М, Ом ([4], с.144, рис.7.6).

Фактическое расчетное сопротивление нагрузки:

 

 ,

 

где - сопротивления прямого и обратного проводов ( Ом);

         - переходное сопротивление в контактных соединениях ( Ом).

 

 Ом,

 

что меньше, чем Ом и, следовательно, полная погрешность ТТ  <10%.

 

8. Расчёт ступенчатой токовой защиты W2

 

 

Двухступенчатая токовая защита лини W2 выполнена на постоянном оперативном токе и содержит две ступени: первая ступень –селективная токовая отсечка без выдержки времени, вторая ступень – МТЗ с выдержкой времени. Рабочий длительно допустимый ток линии: А. Комплект защиты реализуется на основе реле РТ – 40. Схема соединения ТТ типа ТФН – 35М( ) – неполная звезда.

 

 

 

1. Селективная токовая отсечка без выдержки времени линии W2

 

 

По условию селективности с защитами остальной сети токовая отсечка без выдержки времени не должна работать за пределами защищаемой линии. Ток срабатывания защиты отстраивается от тока трёхфазного КЗ в конце защищаемой линии. Это точка К3, где А, приведённый к стороне 37 кВ.

 

,

 

 А.

 

Ток срабатывания реле:

 

,

 

 А.

 

  А. Уточняем А.

 

Согласно ПУЭ ([6], с.290, п.3.2.16 и п.3.2.26), для токовых отсечек без выдержки времени, устанавливаемых на линиях 35 кВ и выше и выполняющих функции дополнительных защит, коэффициент чувствительности должен быть при КЗ в месте установки защиты в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме:

,

 

где А, приведённый к стороне 37 кВ.

 

>1,2

 

 

2. Максимальная токовая защита с выдержкой времени W2

 

Ток срабатывания МТЗ выбирается из условия отстройки от максимального рабочего тока:

 

А.

 

Коэффициент самозапуска определяется через ток самозапуска, который рассчитывается как ток трехфазного КЗ за эквивалентным сопротивлением:

 

 

При заданных коэффициентах самозапуска нагрузок H3,H4,H5 сопротивление заторможенных ЭД, приведенных к стороне ВН трансформатора, определяется по формуле:

 

 

Сопротивление нагрузок, приведенных к стороне 37кВ:

 

Ом

Ом

 

 

Ом

 

Сопротивление параллельно – включенных нагрузок H3,H4:

 

 

Ом.

 

Сопротивление параллельных ветвей с трансформаторами Т2,Т3:

 

Ом

 

Ом

 

Результирующее значение параллельных ветвей:

 

 

 Ом

Тогда

 

 Ом

 

Ток самозапуска:

 

 

А

 

Коэффициент самозапуска:

 

 

А

 

Ток срабатывания МТЗ линии W2:

 

 

А

 

 А. Выбираем реле РТ – 40/10.

Коэффициент чувствительности:

 

 

>1,5

 

 

>1,2

 

Коэффициент отсечки:

 

 

Первичные токи срабатывания МТЗ и отсечки сохраняют свои значения. На выключатель Q4 ставим реле направления мощности РБМ – 171/1.

Определим длину мертвой зоны:

 

;

Реле мощности подключается к тем же ТТ и ТН типа НОМ – 35 – 66У1, .

 

А.

 

 

 

ВА; , Тогда:

 

км.

 

%

 

Время срабатывания защиты:

 

,

 

с.

 

Проверка ТТ на 10% погрешность:

 

А,

 

 

По кривой проведенной кратности для ТФН – 35М определяем

Ом. Расчетное сопротивление определяется при следующих данных: Ом

 

 

,

 

 Ом,

 

;

 

 Ом<4 Ом.

 

 

9. Расчет ступенчатой токовой  защиты W1

 

 

Трехступенчатая токовая защита линии W1 выполнена на постоянном оперативном токе и содержат следующие ступени: первая ступень – неселективная токовая отсечка, вторая ступень – селективная отсечка с выдержкой времени и третья – МТЗ. Комплект защиты реализуется на основе реле РТ – 40. Рабочий длительно допустимый ток линии А. Выбираем ТТ типа ТФН – 35М класса 0,5, . Схема соединений ТТ – неполная звезда.

 

1. Неселективная токовая отсечка без выдержки времени линии W2

 

 

ПУЭ допускает неселективное действие защиты, исправляемое последующим действием АПВ или АВР ([5], с.288, п.3.2.5).

Неселективная отсечка применяется для быстрого отключения КЗ в пределах всей защищаемой линии в тех случаях, когда это необходимо для сохранения устойчивости.

Неселективная токовая отсечка – мгновенная отсечка, действующая за пределами своей линии.  Неселективная токовая отсечка отстраивается от тока трёхфазного КЗ в конце предыдущего участка.

 

Первичный ток срабатывания неселективной отсечки:

 

,

 

 А.

 

По условию отстройки от бросков тока намагничивания трансформаторов, питающихся по линии W2:

 

,

 

 

 А.

 

 

Ток срабатывания реле:

 

,

 

 А.

 

Выбираем реле РТ – 40/50. А. Уточняем А.

Согласно ПУЭ ([6], с.290, п.3.2.16 и п.3.2.26), для токовых отсечек без выдержки времени, устанавливаемых на линиях 35 кВ и выше и выполняющих функции дополнительных защит, коэффициент чувствительности должен быть при КЗ в месте установки защиты в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме:

 

,

 

где А, приведённый к стороне 37 кВ.

 

>1,2

 

 

 

2. Неселективная отсечка без выдержки времени

 

 

По условию селективности с защитами остальной сети токовая отсечка без выдержки времени не должна работать за пределами защищаемой линии. Ток срабатывания защиты отстраивается от тока трёхфазного КЗ в конце защищаемой линии. Это точка К2, где А, приведённый к стороне 37 кВ.

 

,

 

 А.

 

По условию отстройки от бросков тока намагничивания трансформаторов, питающихся по линии W1:

 

,

 

 

 А.

Ток срабатывания реле:

 

,

 

 А.

 

Выбираем реле РТ – 40/50. А. Уточняем А.

 

Коэффициент чувствительности:

,

 

где А, приведённый к стороне 37 кВ.

 

>1,2

 

3. Максимальная токовая защита с выдержкой времени

 

Для выбора тока срабатывания защиты необходимо определить значение .

 

 

Ом

 

Ток самозапуска:

 

 

А

 

Коэффициент самозапуска:

 

 

А

Тогда:

 

 

А,

 

Ток срабатывания и уставка:

 

 А.

 

Выбираем реле РТ – 40/10. А. Уточняем А.

Коэффициент чувствительности:

 

 

>1,5

 

 

>1,2

 

Время срабатывания защиты:

с. Выбираем реле времени ЭВ – 122,

с.

На выключатель Q2 ставим двухступенчатую защиту: неселективную отсечку и МТЗ, а также реле направления мощности РБМ – 171/1, ТН – НОМ – 35 – 66У1, .

  Расчет токовой отсечки:

 

А;

 

А.

 

Выбираем реле РТ – 40/20. А. Уточняем А.

Расчет МТЗ тот же, что и для выключателя Q1.

Определим длину «мертвой зоны»

 

;

 

А.