38. Призначення, розрахунок уставок та місце розміщення ділильного захисту, діючому при коротких замиканнях в мережах високої напруги та виникненні асинхронного режиму.

Схема выполнения и уставки этой защиты (см. рис. 3) должны обеспечивать ее достаточную чувствительность при КЗ в расчетных точках сети высшего напряжения (например, в наиболее удаленной точке Л Г). Чтобы обеспечить отключение несимметричных и осо­бенно однофазных КЗ на землю, на линиях 110 — 220 КВ приходится заземлять нейтрали 110 — 220 кВ у тех трансформаторов, через кото­рые может происходить подпитка КЗ от сети низшего напряжения. Эта делительная защита обычно выполняется с помощью реле, реа­гирующих на симметричные составляющие тока или напряжения. Для отключения трехфазных КЗ может использоваться комплект делительной защиты [см. § 2] или дополнительное токовое реле, включенное на ток одной из фаз. Защита может выполняться с вы­держкой времени, определяемой условиями селективности и терми­ческой стойкости. Эта же защита служит для предотвращения опас­ной перегрузки элементов распределительной сети при аварийном отключении шунтирующей линии высшего напряжения, не вызвав­шем асинхронного режима.

Пример. Выбираются уставки реле делительной защиты на линии ЛЗ (см. рис. 3). Защита состоит из фильтра-реле обратной последо­вательности, например РТФ — 1МИли РТФ-8, И токового реле, вклю­ченного на ток одной из фаз. Оба реле действуют на выход паралле­льно (по схеме ИЛИ). Может использоваться цифровая защита с не­обходимыми функциями.

Расчетная схема приведена на рис. 4, А. Сопротивления Прямой (обратной) последовательности Элементов схемы рис. 4, Б, Приве­денные к напряжению 35 кВ, следующие: системы в минимальном режиме Х1с = 5 Ом; трехобмоточного трансформатора Tl Yq/Yq/A мощностью 10 MB • А х, т1 Д_с~ 16 ^м’ всех линий 35 кВ общей длиной 25 км, провод АС-95, R+Jx = 8,25 +Jl0 Ом; трехобмоточно­го трансформатора Т2 Yq/Yq/Д мощностью 16 MB-А Х1т2в-С =

В)

Рис. 4. Расчетная схема (а ) и схемы замещения прямой (обратной) (б) И нулевой (в) последовательностей

= 10 Ом; линии ПОкВ длиной 30 км, провод АС-120, R+Jx = = 0,9+у’1,ЗЗОм.

Сопротивления нулевой последовательности элементов схемы (рис. 4, В), также приведенные к напряжению 35 кВ:

Х0 Т2 я xt т2 £.я = 16 Ом; Х0 Вл 110 я Зх1 Вл 110 = 4 Ом.

Нагрузка при расчете не учитывается.

Решение. Рассчитывается ток обратной последовательности по линиям 35 кВ при двухфазном КЗ в наиболее удаленной точке Л1 (точка А’на рис. 4). Составляющие суммарного сопротивления до точки А"(см. рис. 4, Б):

ГК = ‘вл 35 + ‘вл по = 8-25 + °>9 = 9>15 °м’

Где хк = хс + хг1+хВЛз5 + хт2 + хВЛ110 = 5 + 16+10+10+1,33 = — 42,3 Ом; это сопротивление одинаково для схем прямой и обрат­ной последовательностей.

С учетом того, Что Гк < — л^, активной составляющей допустимо пренебречь. Тогда

А? = ‘£ = V(x1k + *2К) " 20 000/(42,3 + 42,3) = 236 А,

Где Иф = 35 000/л/3 = 20 000 В для сети 35 кВ.

Ток обратной последовательности в делительной защите (вто­ричный) при Щ = 200/5 составляет IQ = 236/40 = 5,8 А.

Рассчитывается ток обратной последовательности по линиям 35 кВ при Однофазном КЗ на землю В той же точке

/0) = /0) = /0) =_____ ^Ф____ =____ 20000___ =

Лк ’2к ’6к Xik + X2K + Xqk 423 + 423 + 20 1У’А’

Гдех^ = Xqt2 + Xflвд 110 = 16 + 4 = 20 Ом (см. рис. 4, В).

Ток обратной последовательности в делительной защите (вто­ричный) при Щ = 200/5 составляет 1% = 193/40 = 4,8 А

Рассчитывается ток обратной последовательности по линиям 35 кВ при Двухфазном КЗ на землю В той же точке

/(1,1) = /ОД) *0к и збо _^°__ = 105 А, 2к 1к *2к+*0к 423 + 20

Где

/ft0 =—- ^—— = 2°Гч 9П — 360 А.

Х2кх0к Ло ? 423-20

XlK + ^^ 423 + ^23+^

Ток обратной последовательности в делительной защите (вто­ричный) при Щ — 200/5 составляет /^ = 105/40 = 2,6 А.

Принимается минимальная уставка тока обратной последователь­ности 1с. р= 1,5 А Эта уставка обеспечивает несрабатывание реле при возможных токах небаланса фильтра. Коэффициенты чувстви­тельности делительной защиты: К&) = 5,8/1,5 = 3,9;К^ = 4,8/1,5 =

= 3,2; Кф" = 2,6/1,5 = 1,73 при требуемом А^ » 1,5 [1].

Для токового реле, включенного на ток одной из фаз, 1СЗ Выбира­ется по условию отстройки от возможных эксплуатационных пере­грузок линии, где включена делительная защита. При /раб_ Тах = 200 А ток /с з = 1,3 • 200 = 260 А. Чувствительность проверяет­ся при Трехфазном КЗ В той же точке ЛГ(см. рис. 4):

/О) = 20 000/42,3 = 472 А; 43) = 472/260 = 1,8 > 1,5.

При недостаточной чувствительности рассмотренной делитель­ной защиты можно установить более чувствительное, но более сложное и дорогое цифровое реле или дополнить делительную за­щиту одним реле, реагирующим на ток нулевой последовательно­сти, который проходит через заземленную нейтраль трансформато­раТ2 При КЗ на землю на Л1 (эти виды КЗ по статистическим дан­ным составляют около 85 % всех КЗ в сетях 110 — 220 кВ). Защита должна действовать на отключение ближайшей ВЛ 35 кВ, если это приемлемо по условиям электрических режимов.

Время срабатывания делительной защиты выбирается по услови­ям селективности с защитами элементов прилегающей сети, а также по условию термической стойкости этих элементов и обычно нахо­дится в пределах от 1 до 2 с. При этом, как указьгеалось, возможно в редких случаях излишнее срабатывание этой делительной защиты, например при отказе основной защиты на каком-нибудь из смеж­ных элементов или при затянувшемся самозапуске нагрузки. Для исключения последнего можно установить большее время срабаты­вания для элемента защиты, реагирующего на фазный ток.