А. Булычев - Релейная защита в распределительных электрических Б90 сетях

I СЗ W1-3= 1022 А.

Ток срабатывания реле третьей ступени защиты:

I СP W1-3= k CX × I СЗ W1-3/ k T= 1022 / 200 = 5,1 А.

Коэффициент чувствительности третьей ступени защиты в режиме основного действия:

Здесь

— ток в месте установки защиты на линии W1 при двухфазном КЗ в расчетной точке К3, приведенный к стороне 35 кВ.

Как видно, третья ступень защиты имеет достаточную чувствительность.

Для третьей ступени защиты выбирается реле тока PT-40/10 с диапазоном уставок от 2,5 А до 10 А.

Выдержка времени третьей ступени защиты должна быть согласована с выдержкой времени срабатывания МТЗ, установленной на трансформаторе Т2, и третьей ступени защиты, установленной на линии W3 на подстанции № 3 (6,5 с):

t СЗ W1-3= t СЗ W33-2+ Δ t = 6,5 + 0,5 = 7 с.

Реле времени для второй и третьей ступеней защиты линии W1 — ЭВ-132 с диапазоном выдержек времени от 0,5 до 9 с и номинальным напряжением питания 220 В.

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

Указательные реле — РУ-21/0,01.

Схема защиты, устанавливаемой на линии W1 на подстанции № 1, показана на рис. 3.19.

Производится проверка ТТ на 10 %-ную погрешность.

Определяется предельная кратность тока для ТТ на подстанции № 1:

k 10= I 1РАСЧ/ I 1НОМ ТТ= 1,1 × I CЗ W1-1/ I 1НОМ ТТ= 1,1 × 4420 / 1000 = 4,8.

По кривым предельной кратности для ТФНД-35М (прил. 5) определяется максимальное значение сопротивления нагрузки ТТ — 10 Ом. Расчетное наибольшее сопротивление нагрузки ТТ:

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

Здесь

— сопротивление реле РТ-40 при минимальной уставке; S Ри I CP MIN— расчетная мощность реле и минимальный ток срабатывания реле (для реле РТ-40/50 S P= 0,8 ВА, I CP MIN= 12,5 А; для реле РТ-40/10 S P= 0,5 ВА, I CP MIN= 2,5 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 × 0,05 + 2 × 0,8 / (12,5) 2+ 0,5 / (2,5) 2+ 0,1 = 0,29 Ом.

Это значение (0,29 Ом) значительно меньше допустимого (10 Ом). Следовательно, в режиме работы ТТ защиты, установленной на линии W1 на подстанции № 1, полная погрешность ТТ не превысит 10 %.

На головной линии 35 кВ W2 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 W2-1≥ (4–5) × ( I НОМ Т1 ВН+ I НОМ Т2 ВН+ I НОМ Т3 ВН) =

= (4–5) × 495 = (1980–2475) А < 4730 А.

Отстройка обеспечивается.

Выбираются ТТ типа ТФНД-35М с коэффициентом трансформации k T= 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. 3.20). Протяженность этой зоны составляет 55 % длины линии W2.

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 Т1 и первой ступени защиты линии W3 (на подстанции № 2):

В этих условиях принято:

I СЗ W2-2= 4240 А.

Ток срабатывания реле второй ступени:

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

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 W2 (линия W1 выведена из работы, а секционный выключатель Q15 на подстанции № 3 включен). В этих условиях, в случае отключения головной линии W2, последующего ее включения устройством АПВ и восстановления питания на шинах 35 кВ подстанций № 2 и № 3 в линии W2 может возникнуть наибольший ток, так же как и в линии W1 в аналогичных условиях:

I СЗАП W2= I СЗАП Н1+ I СЗАП Н2+ I СЗАП Н3+ I СЗАП Н4+ I СЗАП Н5= 668,5 А.

Ток срабатывания третьей ступени:

При этом защита отстроена от максимального рабочего тока в линии W2 (495 А) и можно принять:

I C3 W2-3= 1022 А.

Ток срабатывания реле третьей ступени защиты:

I CP W2-3= k СХ × I СЗ W2-3/ k Т= 1022 / 200 = 5,1 А

Коэффициент чувствительности третьей ступени защиты для основного действия:

Здесь

— ток в месте установки защиты на линии W2 при двухфазном КЗ в расчетной точке К2, приведенный к стороне 35 кВ.

Как видно, третья ступень защиты имеет достаточную чувствительность.

Для третьей ступени защиты выбирается реле тока PT-40/10 с диапазоном уставок от 2,5 А до 10 А.

Выдержка времени третьей ступени защиты должна быть согласована с выдержкой времени срабатывания МТЗ, установленной на трансформаторе Т1 (6 с), и выдержкой времени срабатывания третьей ступени защиты, установленной на линии W3 на подстанции № 2 (2,5 с):

t СЗ W2-3= t СЗ T1+ Δ t = 6 + 0,5 = 6,5 с-

Реле времени для второй и третьей ступеней защиты линии W2 — ЭВ-132 с диапазоном выдержек времени от 0,5 до 9 с и номинальным напряжением питания 220 В.

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