
- •Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения
- •Часть 3
- •12. Требования нормативных документов
- •12.1. Защита трансформатора напряжением 10/0,4 кВ
- •12.2. Защита линий электропередачи напряжением 6-10 кВ
- •12.3. Защита распределительных пунктов напряжением 6-10 кВ
- •12.4. Защита силовых трансформаторов напряжением 110-220/6-10-35 кВ
- •12.5. Защита воздушных и кабельных линий напряжением 35-110-220 кВ
- •12.6. Защита сборных шин напряжением 35-110-220 кВ
- •12.7. Защита конденсаторных установок
- •12.8. Защита электродвигателей
- •12.9. Защита трансформаторов электротермических установок
- •12.10. Защита трансформаторов полупроводниковых преобразовательных установок
- •13. Принципы построения защиты электрических сетей
- •13.1. Общие положения
- •13.2. Функции защит
- •13.3. Селективность
- •13.3.1. Временная селективность
- •13.3.2. Токовая селективность
- •13.3.3. Логическая селективность
- •13.3.4. Селективность с помощью направленной защиты
- •13.3.5. Селективность с помощью дифференциальной защиты
- •13.3.6. Комбинированная селективность
- •13.3.6.5. Селективность дифференциальной защиты
- •14. Электрооборудоваение компании schneider electric
- •14.1. Спектр электрооборудования компании Schneider Electriс напряжением выше 1 кВ
- •14.2. Моноблок rm6
- •13.3. Ячейки серии sm6
- •15. Микропроцессрная релейная защита на основе
- •15.1. Защита трансформаторов выключателями нагрузки с плавкими предохранителями
- •15.2. Микропроцессорные устройства защиты компании Schneider Electric
- •15.2. Микропроцессорные защиты
- •15.2.1. Реле защиты типа vip30 и vip35
- •15.2.2. Реле защиты типа vip300
- •15.2.3. Общая информация об устройствах защиты Sepam
- •15.2.4. Устройства защиты Sepam серии 10
- •15.2.5. Устройства защиты Sepam серий 20 и 40
- •15.2.6. Устройства защиты Sepam серии 80
- •15.3. Защита электрических сетей напряжением 6–10–35–110 кВ с помощью устройств Sepam
- •15.3.1. Общие положения
- •15.3.2. Обратно-зависимые время-токовые характеристики устройств Sepam
- •15.3.3. Аналитический метод расчёта защитных время-токовых характеристик
- •15.3.4. Графическое построение обратно-зависимых время-токовых характеристик Sepam
- •16. Защита силовых трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ
- •16.1. Виды повреждений
- •16.2. Общая характеристика релейной защиты силовых трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ
- •16.3. Расчёт уставок защиты трансформаторов напряжением 6–10/0,4 кВ
- •1. Защита от перегрузки.
- •3. Мгновенная токовая отсечка.
- •5. Контроль температуры изоляции.
- •16.4. Особенности расчётов и согласования обратно-зависимых время-токовых характеристик устройств защиты Sepam
- •16.5. Примеры расчёта защиты трансформатора напряжением 10/0,4 кВ
- •1. Защита от перегрузки.
- •2. Селективная токовая отсечка.
- •17. Организация защиты электрических сетей
- •17.1. Формирование диаграммы селективности времени срабатывания защиты
- •17.2. Расчет уставок защит электрической сети напряжением 10 кВ
- •17.2.1. Защита радиальной линии, питающей одну тп
- •17.2.2. Защита магистральной линии, питающей несколько тп
- •17.2.3. Защита радиальной линии, питающей рп
- •17.2.4. Защита рп
- •17.3. Пример расчета обратно-зависимых время-токовых характеристик защит электрической сети напряжением 10 кВ
- •2.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •Проверим чувствительность выбранной защиты
- •3.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •4.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •Проверим чувствительность выбранной защиты
- •5.1. Селективная защита с зависимой от тока выдержкой времени.
- •5.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •6.1. Селективная защита с зависимой от тока выдержкой времени.
- •6.2. Мгновенная токовая отсечка.
- •18. Защита от однофазных замыканий на землю
- •18.1. Распределение токов в контуре нулевой последовательности электрической сети
- •18.2. Расчёт токов озз для электрической сети с изолированной нейтралью
- •18.3. Требования к защитам от однофазных замыканий на землю в электрических сетях напряжением 6–10–35 кВ
- •18.4. Устройство контроля изоляции сети напряжением 6–10–35 кВ
- •18.5. Устройства селективной защиты от озз
- •18.5.1. Трансформаторы тока нулевой последовательности
- •18.5.2. Ненаправленная токовая защита нулевой последовательности с независимой время-токовой характеристикой
- •18.5.3. Направленные защиты
- •18.5.4. Защиты от озз, реагирующие на высшие гармонические составляющие
- •18.5.5. Защиты от озз, основанные на наложенном токе
- •18.5.6. Защиты от озз, основанные на использовании электрических величин переходного процесса
- •18.6. Основные действия оперативного персонала при определении присоединения с озз
Проверим чувствительность выбранной защиты
Следовательно, защита магистральной линии от ОЗЗ имеет достаточную чувствительность.
|
3. Защита, установленная на секционном выключателе Q5 РП, согласно ПУЭ РП должна иметь две ступени максимальной токовой защиты (селективную защиту с зависимой или независимой от тока выдержкой времени и мгновенную токовую отсечку) – они реализуются с помощью функции 51 блока Sepam S20 (рис. 17.9). 3.1. Селективная защита с зависимой от тока выдержкой времени. Для расчёта её параметров используем положения, изложенные в разделах 17.2.1 и 17.2.3. |
Рис. 17.9. Защита на секционном выключателе Q5 РП |
3.1.1. Уставка тока срабатывания должна быть отстроена от максимально возможного тока нагрузки – пикового тока IПИК (см. выражение 17.1)
3.1.2. Уставка тока селективной защиты на выключателе Q5 должна быть согласована с уставкой тока селективной токовой отсечки нижестоящей защиты на выключателе Q6 (см. выражение 17.2 и пример 1 из раздела 16.5)
Таким образом, за расчётный срабатывания селективной защиты принимаем наибольший из определённых выше токов, т.е. Isd.Q5 = 876 А.
3.1.3. Уставка времени селективной защиты на выключателе Q5 должна быть согласована с уставкой времени нижестоящей селективной токовой отсечки на выключателе Q6 (см. выражение 17.3 и пример 1 из раздела 16.5)
3.1.4. Коэффициент чувствительности защиты при выполнении ею основной функции определяется при двухфазном металлическом КЗ в конце защищаемой линии КЛ3 перед трансформатором Т1 (рис. 17.7, точка Б) в минимальном режиме [Ч.1, табл. 6.2] и вычисляется по выражению (17.4)
Коэффициент чувствительности защиты при выполнении ею функции дальнего резервирования защиты автоматического выключателя на стороне НН трансформатора проверка определяется по минимальному из двух токов КЗ или за трансформатором Т1 (точка А). В рассматриваемом примере минимальным является ток (см. табл. 17.1)
Проведённые расчёты показывают, что селективная защита, установленная на секционном выключателе Q5 РП, имеет достаточную чувствительность для защиты магистральной линии КЛ3, но уже не чувствует минимальный ток за трансформатором Т1.
3.1.5.
Рассчитаем зависимую время-токовую
характеристику рассматриваемой
селективной защиты. При уставке тока
Isd.Q5
= 876 А кривая должна пройти через точку
Q5 с координатами – уставка времени
tsd.Q5
= 1,2 c
при токе
=
10∙Isd.Q5
= 8760 А. Выбираем тип характеристики SIT.
Расчёты точек защитной характеристики
проводим также, как для селективной
защиты, установленной на выключателе
Q6. Результаты сводим в табл. 17.2.
3.2. Мгновенная токовая отсечка.
Уставка тока выбирается наибольшей, исходя из следующих условий:
3.2.1. Уставка тока мгновенной токовой отсечки, защищающей сборные шины РП, определяется с учётом отстройки от максимального тока трёхфазного КЗ на стороне ВН трансформатора Т1 трансформаторной подстанции ТП1 (точка Б)
3.2.2. Уставка тока должна быть согласована с нижестоящей токовой отсечкой на выключателе Q7 (см. выражение 17.10 и табл. 16.2)
Таким образом, за расчётный ток срабатывания мгновенной токовой отсечки принимаем наибольший из определённых выше токов – Ii.Q5 = 7728 А.
3.2.3. Мгновенная токовая отсечка имеет независимую от тока характеристику, срабатывает без выдержки времени (ti.Q5 = 0 c) и действует на отключение выключателя Q5.
3.2.4. Чувствительность мгновенной токовой отсечки. Она должна чувствовать минимальный ток двухфазного КЗ в месте установки защиты, т.е. на сборных шинах РП. Коэффициент чувствительности отсечки
Следовательно, мгновенная токовая отсечка не чувствительна к минимальному току двухфазного КЗ на сборных шинах РП, поэтому её устанавливать не будем.
Размышление. Для обеспечения функционирования МТО возможно три варианта: уставку тока согласовывать с нижестоящей защитой; уставку тока определять из условия обеспечения требуемого уровня чувствительности МТО; уставку тока рассчитывать 2,5–3 кратной к Isd.
|
4. Защита, установленная на выключателе Q3, к которому подключена линия КЛ1, состоящая из двух параллельно включенных кабелей и питающая распределительный пункт РП (рис. 17.7 и 17.10). Защиту выполним с помощью микропроцессорного блока типа Sepam S20, выпускаемого компанией Schneider Electric. Согласно ПУЭ отходящая от ПС линия должна иметь две ступени максимальной токовой защиты (селективную защиту с зависимой или независимой от тока выдержкой времени и мгновенную токовую отсечку) и защиту от однофазных замыканий на зем- |
Рис. 17.10. Защита, отходящей от ПС линии |
лю. Первые две ступени реализуются с помощью функции 51 блока Sepam S20, а защита от ОЗЗ – с помощью функции 51N (см. табл. 15.5). Для получения информации о токах однофазного замыкания на землю, протекающих по кабелям линии КЛ1, на каждый кабель установлено по трансформатору тока нулевой последовательности ТА4. Вторичные обмотки ТА4 соединены параллельно и подключены к входу устройства Sepam.
4.1. Селективная защита с зависимой от тока выдержкой времени. Для расчёта её параметров используем положения, изложенные в разделах 17.2.1 и 17.2.2.
4.1.1. Уставка тока срабатывания должна быть отстроена от максимально возможного тока нагрузки – пикового тока IПИК (см. выражение 17.1)
4.1.2. Уставка тока селективной защиты на выключателе Q3 должна быть согласована с уставкой тока селективной токовой отсечки нижестоящей защиты на выключателе Q5 (см. выражение 17.2 и пример 1 из раздела 16.5)
Таким образом, за расчётный срабатывания селективной защиты принимаем наибольший из определённых выше токов, т.е. Isd.Q3 = 1253 А.
4.1.3. Уставка времени селективной защиты на выключателе Q3 должна быть согласована с уставкой времени нижестоящей селективной токовой отсечки на выключателе Q5 (см. выражение 17.3 и пример 1 из раздела 16.5)
4.1.4. Коэффициент чувствительности защиты при выполнении ею основной функции определяется при двухфазном металлическом КЗ в конце защищаемой линии КЛ1 на сборных шинах РП (рис. 17.7, точка В) в минимальном режиме [Ч.1, табл. 6.2] и вычисляется по выражению (17.4)
Коэффициент чувствительности защиты при выполнении ею функции дальнего резервирования защиты на выключателе Q6. Проверка проводится по минимальному току КЗ стороне ВН трансформатора Т1 (точка Б)
Проведённые расчёты показывают, что селективная защита имеет достаточную чувствительность как в своей зоне действия, так в зоне резервирования нижестоящей защиты.
4.1.5.
Рассчитаем зависимую время-токовую
характеристику рассматриваемой
селективной защиты. При уставке тока
Isd.Q3
= 1253 А кривая должна пройти через точку
Q3 с координатами – уставка времени
tsd.Q3
= 1,5 c
при токе
=
10∙Isd.Q3
= 12530 А. Выбираем тип характеристики SIT.
Расчёты точек защитной характеристики
проводим также как для селективной
защиты, установленной на выключателе
Q6. Результаты сводим в табл. 17.2.