Релейная защита в распределительных электрических сетях

Это значение составляет 0,61 номинального напряжения (35 кВ); таким образом, можно принять U _{CKO W4}= 21,4 кВ.

Проверяется чувствительность комбинированной отсечки по напряжению. Остаточное напряжение в месте установки комбинированной отсечки должно быть ниже напряжения срабатывания при К3 на выводах ВН трансформатора:

k_{Ч Н}= U_{CKO W4}/ U_ОСТ>= 1,5.

Здесь U _OCT= 3 x I _{K МАХ W4 K5} x z _W4= 3 x 9,9 x 1,7 x (10/35) = 8,3 кВ

При этом k _{Ч Н}= 21,4 / 8,3 = 2,6 > 1,5.

Чувствительность комбинированной отсечки по току и по напряжению приемлема, и эта отсечка может быть использована как основная защита блока «линия-трансформатор» W4—T3.

Выбираются ТТ для линии W4 35 кВ типа ТФНД-35 с коэффициентом трансформации k _т= 400/5. Схема соединения вторичных обмоток ТТ и катушек реле — «неполная звезда — неполная звезда».

Определяется ток срабатывания реле тока комбинированной отсечки:

Выбирается реле РТ-40/50.

Выбирается напряжение срабатывания реле напряжения комбинированной отсечки:

Здесь k _н— коэффициент трансформации ТН ( k

_н= 35/0,1). Выбирается реле минимального напряжения РН-54/160 с диапазоном уставок от 40 В до 160 В.

Определяются параметры срабатывания МТЗ, устанавливаемой на линии W4. Ток срабатывания МТЗ:

Здесь k _СЗ— коэффициент самозапуска (учитывая параметры нагрузок Н3, Н4, Н5, можно принять k _СЗ= 2,3).

Коэффициент чувствительности в режиме основного действия защиты:

Необходимая чувствительность обеспечивается.

Ток срабатывания реле:

I_{CP MTЗ W4}= I_{CЗ MTЗ W4} x k_CX/ k_T= 536 / 80 = 6,7 А.

Выбирается реле РТ-40/10.

Определяется выдержка времени срабатывания МТЗ:

t_{CЗ MTЗ W4}= t_{CЗ W54-2}+ t= 1,2 + 0,5 = 1,7 с.

Выбирается реле времени для МТЗ линии W4 — ЭВ-132 с диапазоном выдержек времени от 0,5 до 9 с и номинальным напряжением питания 220 В.

Выбираются параметры МТЗ от перегрузки. Защита от перегрузки выполняется с действием на сигнал.

Первичный ток срабатывания определяется по условию отстройки от максимального рабочего тока трансформатора на стороне ВН 35 кВ, где установлена защита:

Здесь k ₃— коэффициент запаса (принимается равным 1,05).

Защита подключена к тем же ТТ, что и МТЗ.

Ток срабатывания реле РТ-40:

Выбирается реле РТ-40/6.

Выдержка времени защиты от перегрузки должна быть согласована с выдержками времени МТЗ, установленных на всех присоединениях к шине 10 кВ трансформатора (так же как и МТЗ):

t_{CЗП W4}= t_{CЗ W54-2}+ t= 1,2 + 0,5 = 1,7 с.

Реле времени для МТЗ от перегрузок — ЭВ-132 с диапазоном выдержек времени от 0,5 до 9 секунд и номинальным напряжением питания 220 В.

Промежуточные реле — РП-221 с номинальным напряжением питания 220 В.

Указательные реле — РУ-21/0,01.

Схема защит блока «линия — трансформатор» W4—Т3 показана на рис. 3.15.

Производится проверка ТТ на 10 %-ную погрешность.

Определяется предельная кратность тока для ТТ на линии W4:

k₁₀= I_1РАСЧ/ I_{1НОМ ТТ}

= 1,1 x I_{CKO W4}/ I_{1НОМ ТТ}= 1,1 x 1360 / 400 = 3,74.

По кривым предельной кратности (прил. 5) для ТФНД-35 определяется максимальное значение сопротивления нагрузки ТТ — 6 Ом.

Расчетное наибольшее сопротивление нагрузки ТТ:

Z_{H РАСЧ}= 2 x R_ПР+ Z_PT-40/50+ 2 x Z_PT-40/10+ Z_PT-40/6+ R_ПEР.

Здесь

— сопротивление реле РТ-40 при минимальной уставке; S _Pи I _{СР MIN}— расчетная мощность реле и минимальный ток срабатывания реле (для реле РТ-40/50 S _P= 0,8 ВА,  I

_{СР MIN}= 12,5 А; для реле РТ-40/10 S _P= 0,5 ВА,  I _{СР MIN}= 2,5 А; для реле РТ-40/10 S _P= 0,5 ВА,  I _{СР MIN}= 1,5 А) [9]; r _ПР— активное сопротивление проводников в сигнальном кабеле (можно принять r _ПР= 0,05 Ом); r _ПЕР— активное сопротивление переходных контактов (можно принять r _ПЕР= 0,1 Ом).

Значение расчетного наибольшего сопротивления:

Z_{Н РАСЧ}=2 x 0,05 + 0,8 / (12,5)2 + 2 x 0,5 / (2,5)2 + 0,5 / (1,5)2 + 0,1 = 0,59 Ом.

Это значение (0,59 Ом) меньше допустимого (6 Ом). Следовательно, полная погрешность ТТ защиты, установленной на линии W4 на подстанции № 4, не превысит 10 %.

Таким образом, решения, принятые при выборе схем защит, устанавливаемых на линии W4, можно считать приемлемыми.

3.4.7. Защита, устанавливаемая на линии W3

Линия W3 35 кВ может использоваться для передачи электрической энергии в двух направлениях. Поэтому на ней целесообразно установить отдельные токовые направленные двухступенчатые защиты со стороны подстанций № 2 и 3.

Ток срабатывания первой ступени защиты (селективной токовой отсечки) на подстанции № 2 выбирается по условию отстройки от максимального тока КЗ в конце линии W3 в расчетной точке К4 при питании со стороны подстанции № 2:

На рис. 3.16, апоказаны кривые изменения значений токов КЗ, приведенных к стороне 35 кВ, в месте установки защиты в зависимости от удаленности места КЗ от места установки защиты. Зона действия первой ступени защиты, определенная по этим кривым при двухфазных КЗ, составляет 0 % длины линии.