А. Булычев - Релейная защита в распределительных электрических Б90 сетях

Определяется предельная кратность тока для ТТ на подстанции № 2:

k 10= I 1РАСЧ/ I 1НОМ ТТ= 1,1 × I CЗ W33-1/ I 1НОМ ТТ= 1,1 × 3530 / 500 = 7,8.

По кривым предельной кратности для ТФНД-35М (прил. 5) определяется максимальное значение сопротивления нагрузки ТТ — 4 Ом.

Расчетное наибольшее сопротивление нагрузки ТТ:

Z H РАСЧ= 2 × R ПР+ 2 × Z PT-40/50+ Z PT-40/10+ Z РБМ 171+ R ПEР.

Значение расчетного наибольшего сопротивления:

Z Н РАСЧ= 2 × 0,05 + 0,8 / (12,5) 2+ 0,5 / (2,5) 2+ 0,4 + 0,1 = 0,69 Ом.

Это значение (0,69 Ом) меньше допустимого (4 Ом). Следовательно, режим работы ТТ в защите, установленной на линии W3 на подстанции № 2, также соответствует требованиям, при выполнении которых полная погрешность ТТ не превысит 10 %.

Таким образом, решения, принятые при выборе схем защит, устанавливаемых на линии W3, ТТ и реле, можно считать приемлемыми.

Определяется длина мертвой зоны направленной защиты при близких КЗ при питании со стороны подстанции № 2:

где S CP MIN— минимальная мощность срабатывания реле при токе в линии при трехфазном КЗ на границе мертвой зоны (для приближенных расчетов его значение можно принять равным значению тока КЗ в месте установки направленной защиты при повреждении в расчетной точке К2);

α = (90° — γ н) — угол, дополняющий γ ндо 90° (для РБМ-171/1 равен 45°);

Для выбранной 90-градусной схемы включения реле направления мощности (φ Р= φ К— 90°):

где х УДи r УД— удельное индуктивное и активное сопротивления линии W3 ( х УД= 0,4 Ом/км и r УД= 0,3 Ом/км).

Полное удельное сопротивление линии:

Мощность срабатывания реле при номинальном токе равна 4 ВА [9].

Длина мертвой зоны при токе, превышающем номинальный в 10 раз:

По отношению к длине всей линии в процентах это составляет:

Расчетная длина мертвой зоны для защиты, установленной на линии W3 на подстанции № 3, также не превышает 5 % длины линии.

Учитывая, что при КЗ в этих зонах (со стороны подстанций № 2 и № 3) должны срабатывать соответствующие первые ступени защит — ненаправленные селективные токовые отсечки, можно считать протяженность мертвых зон приемлемой.

На головной линии 35 кВ W1 на подстанции № 1 должна быть установлена трехступенчатая токовая защита.

Ток срабатывания первой ступени (селективной токовой отсечки):

Проверяется отстройка от бросков тока намагничивания трансформаторов:

I СЗ W1-1≥ (4–5) × ( I НОМ Т1 ВН+ I НОМ Т2 ВН+ I НОМ Т3 ВН) =

= (4–5) × 495 = (1980–2475) А < 4420 А.

Отстройка обеспечивается.

Выбираются ТТ типа ТФНД-35М с коэффициентом трансформации k Т= 1000/5. Схема соединения вторичных обмоток ТТ и катушек реле — «неполная звезда — неполная звезда».

Ток срабатывания реле первой ступени:

Выбирается реле РТ-40/50.

Определяется зона действия первой ступени защиты (рис. 3.18). Протяженность этой зоны составляет 60 % длины линии W1.

Ток срабатывания второй ступени (токовой отсечки с выдержкой времени срабатывания) выбирается по условию отстройки от токов КЗ при повреждениях в конце зоны действия быстродействующей защиты трансформатора Т2 и первой ступени защиты линии W3:

В этих условиях необходимо принять:

I C3 W1-2= 4030 А.

Ток срабатывания реле второй ступени:

Для второй ступени защиты выбирается реле РТ-40/50.

Выдержка времени второй ступени защиты должна быть согласована с временем срабатывания быстродействующих защит, установленных на трансформаторе Т2, линии W3 и линии W4:

t СЗ W1-2= t СЗ W32-1+ Δ t = 0,1 + 0,4 = 0,5 с.

Третья ступень защиты — МТЗ. Ее ток срабатывания выбирается по условию возврата защиты в исходное состояние в наиболее тяжелом для линии W1 послеаварийном режиме. Этот режим может возникнуть при самозапуске электродвигателей всех нагрузок в сети (Н1—Н5), если в исходном нормальном режиме трансформаторы Т1, Т2 и Т3 получают питание по линии W1 (линия W2 выведена из работы, а секционный выключатель Q15 на подстанции № 3 включен). В этих условиях, в случае отключения головной линии W1, последующего ее включения устройством АПВ и восстановления питания на шинах 35 кВ подстанций № 3 и 2, в линии W1 может возникнуть наибольший ток:

Здесь I СЗАП W1— ток в линии W1 в месте установки защиты, обусловленный самозапуском электродвигателей в нагрузке Н1:

нагрузке Н2:

нагрузке Н3:

нагрузке Н4:

нагрузке Н5:

и приведенный к стороне 35 кВ

Ток срабатывания третьей ступени:

При этом защита отстроена от максимального рабочего тока в линии W1, и можно принять: