1) Селективная токовая защита с зависимой время-токовой характеристикой.

Выбор тока срабатывания защиты ведется по следующим условиям:

а) уставка по току срабатывания защиты с учетом отстройки от максимального рабочего тока кабельной линии КЛ1:

, А.

Таким образом, за расчетный ток срабатывания защиты принимаем: А.

Уставка по времени срабатывания СТЗ принимается по условию селективности на ступень больше по отношению к предыдущей защите(учитывая что мы рассчитываем не всю схему, а только её участок, то примем, что =1,2 с):

, с.

Рассчитаем время-токовую характеристику. Для этого сначала определим:

- А,

- с,

- поправочный коэффициент:

.

Далее строим характеристику SIT с учетом принятых изменений.

Рассчитаем характеристику защиты и сведем результаты расчетов в таблицу 7.

Таблица 7

	1	1,1	1,2	1,5	2	2,5	3	4	5	7	10
, А	211,1	232,2	253,3	316,7	422,2	527,8	633,3	844,4	1055,5	1477,7	2111
, с	–	24,7	12,9	5,8	3,38	2,55	2,12	1,68	1,44	1,2	1,0
, с	–	37,05	19,35	8,7	5,07	3,83	3,18	2,52	2,16	1,8	1,5

По данным таблицы построим ВТХ защиты кабельных линий КЛ1, КЛ2 – SEPAM S20 (см. рисунок 5).

Проверим чувствительность защиты к минимальному току двухфазного КЗ в конце отходящей от РП линии по условию:

.

Следовательно, селективная токовая защита с зависимой выдержкой времени чувствительна к минимальному току двухфазного КЗ в конце отходящей от РП линии. То есть защита, установленная в начале кабельной линии, питающей РП, выполняет функцию дальнего резервирования и может отключать КЗ на отходящих от РП линиях в случае отказа их собственных защит.

2) Защита от озз.

Для выбора уставки срабатывания защиты от ОЗЗ необходимо рассчитать собственные емкостные токи линий и суммарный ток ОЗЗ по формулам:

,

,

где – удельный емкостный ток линии,

L – длина линии,

n – количество линий, подключенных к данной секции сборных шин (см. рисунок 1), в том числе магистральных линий, а также линий электротехнологических установок.

Все расчеты проводим согласно [6, п. 18.1., с. 136-140] и сводим их в таблицу 11.

Таблица 8 – Расчет суммарного тока ОЗЗ

№ п/п	Обозначение линии	Марка кабеля или провода	L, км	, А/км	, А/км
1	КЛ3 (от РП к Т3)	А-3×70	0,3	0,9	0,27
2	ВЛ1 (от РП к Т5)	АС-3×35	0,5	0,078	0,039
3	КЛ7 (от РП к Т7)	А-3×95	0,4	1	0,4
4	КЛ9 (от Т7 к Т9)	А-3×120	0,45	1,1	0,495
5	КЛ (от РП к СД)	А-3×95	0,095	1	0,095
6	КЛ1 (от ГПП к РП)	2×(А-3×150)	0,6	1,3	0,78
7	КЛ (от ГПП к ДСП)	А-3×70	0,17	0,9	0,153
8	КЛ (от ГПП к ИП)	А-3×95	0,1	1	0,1
9	КЛ (от ГПП к РКЗ)	А-3×120	0,2	1,1	0,22
Суммарный ток ОЗЗ 1-ой секции сборных шин , А					2,52

Рисунок 5 – ВТХ аппаратов защиты Sepam

Определим уставку срабатывания защиты от ОЗЗ по формуле:

,

где – коэффициент надежности срабатывания,

– коэффициент, учитывающий броски тока при перемежающихся дуговых замыканиях.

Данную защиту осуществляем с помощью блока 51N цифрового терминала SEPAM S20.

Уставка по току срабатывания определяется по формуле:

, А.

Защита работает с постоянной минимальной выдержкой времени 0,5 с.

Проверим чувствительность защиты по формуле:

.

Следовательно, защита чувствительна к токам однофазного замыкания на землю.

3) Тепловая защита кабеля осуществляется с помощью блока 49RMS цифрового терминала SEPAM S20.

3.2.2 Расчет уставок защиты секционного выключателя Q ГПП

К защитам ГПП следует отнести защиты, выполняемые на секционном выключателе Q РП (см. рисунок 4). На этом выключателе, в соответствии с требованиями [4], должна быть предусмотрена двухступенчатая токовая защита от многофазных КЗ (селективная токовая отсечка и мгновенная токовая отсечка). Но из-за маленькой зоны действия МТО на секционном выключателе выполняется только максимальная токовая защита (селективная токовая отсечка с зависимой время-токовой характеристикой).

Чтобы рассчитать уставки срабатывания защиты секционного выключателя Q ГПП, необходимо сначала определить максимальный рабочий ток, проходящей через него. Максимальный рабочий ток секционного выключателя определяется током трансформатора Т1 (Т2), приведенным к стороне НН. Поэтому определим ток трансформатора Т1, приведенный к сторонам НН:

А;

Теперь определим максимальный рабочий ток трансформатора, который также должны пропускать выключатели Q6 и Q8:

А.

Максимальный рабочий ток секционного выключателя по условию несимметричной загрузки секций сборных шин равен:

А.

Выбор тока срабатывания защиты ведется по следующим условиям:

а) уставка по току срабатывания защиты с учетом отстройки от максимального рабочего тока:

А.

б) уставка по току СТЗ должна быть согласована с защитой отходящих от ГПП кабельных линий:

А.

Таким образом, за расчетный ток срабатывания защиты принимаем наибольший из определенных выше токов: А.

Уставка по времени срабатывания СТЗ принимается по условию селективности на ступень больше по отношению к предыдущей защите:

с.

Рассчитаем время-токовую характеристику. Для этого сначала определим:

- А,

- с,

- поправочный коэффициент:

.

Далее строим характеристику SIT с учетом принятых изменений.

Рассчитаем характеристику защиты и сведем результаты расчетов в таблицу 9.

Таблица 9

	1	1,1	1,2	1,5	2	2,5	3	4	5	7	10
, А	1731	1904	2077	2566	3461	4327	5192	6922	8653	12114	17305
, с	–	24,7	12,9	5,8	3,38	2,55	2,12	1,68	1,44	1,2	1,00
, с	–	44,5	23,2	10,4	6,1	4,6	3,8	3,0	2,6	2,2	1,8

По данным таблицы построим ВТХ защиты секционного выключателя Q ГПП – SEPAM S20 (см. рисунок 5).

Проверим чувствительность защиты к минимальному току двухфазного КЗ в конце отходящей от ГПП кабельной линии по условию:

.

Следовательно, селективная токовая защита с зависимой выдержкой времени чувствительна к минимальному току двухфазного КЗ в конце отходящей от ГПП линии. То есть защита, установленная на секционном выключателе Q ГПП, выполняет функцию дальнего резервирования и может отключать КЗ на отходящих от ГПП линиях в случае отказа их собственных защит.