3.4 Расчёт защит конденсаторных установок напряжением 6кВ

Объем защиты конденсаторной установки

Конденсаторные установки (КУ) в целом должны иметь защиту от токов КЗ, действующую на отключение без выдержки времени. Защита должна быть отстроена от токов включения установки и толчков тока при перенапряжениях.

КУ в целом должна иметь защиту от повышения напряжения, отключающую батарею при повышении действующего значения напряжения сверх допустимого. Отключение установки следует производить с выдержкой 3-5 мин. Защита не требуется, если батарея выбрана с учетом максимально возможного значения напряжения цепи.

В случаях, когда возможна перегрузка конденсаторов токами высших гармоник, должна быть предусмотрена релейная защита, отключающая КУ с выдержкой времени при действующем значении тока для единичных конденсаторов, превышающем 130 % номинального.

Повторное включение КУ допускается после ее предыдущего отключения не ранее чем через 5 мин при условии остаточного напряжения на батарее не более 50 В.

Исполнение и расчет защит конденсаторной установки

В качестве защиты от многофазных КЗ предусматривается токовая отсечка (МТЗ без выдержки времени) в двухфазном двухрелейном исполнении.

Первичный ток срабатывания защиты

от многофазных КЗ определяется из условия надежного несрабатывания защиты при включении КУ:

(3.46)

где

номинальный ток конденсаторной установки, А.

Ток срабатывания реле токовой отсечки:

Выбирается трансформатор тока ТЛМ-10-300/5.

Выбирается реле тока типа РТ-40/20.

Чувствительность отсечки:

Защита от повышения напряжения выполняется с использованием одного реле максимального напряжения с высоким коэффициентом возврата (типа РН-58) и действует с выдержкой времени на отключение установки.

Первичное напряжение срабатывания защиты КУ:

(3.47)

Напряжение срабатывания реле защиты:

(3.48)

Выбирается трансформатор напряжения НОМ-10-66 У3

Выбирается реле напряжения РН-58 с выдержкой времени 3 минуты.

Защита от перегрузки КУ токами высших гармоник выполняется в виде МТЗ в двухфазном трёхрелейном исполнении.

Первичный ток срабатывания защиты КУ от перегрузки:

(3.49)

где

Выбирается

Выдержка времени защиты 10 секунд.

Для защиты кабельной линии между шинами и КУ от однофазных КЗ на землю рекомендуется токовая отсечка нулевой последовательности с действием на отключение.

Выбирается реле тока типа РТ-40/10.

3.5 Расчёт защит шин напряжением 6 кВ

Объем защиты шин напряжением 6 кВ

Специальные устройства релейной защиты для одиночной секционированной и двойной систем шин 6 кВ понижающих подстанций, как правило, не следует предусматривать, а ликвидация КЗ на шинах должна осуществляться действием защит трансформаторов от внешних КЗ и защит, установленных на секционном или шиносоединительном выключателе.

На шиносоединительном (секционном) выключателе 6 кВ должна быть предусмотрена двухступенчатая токовая защита от многофазных КЗ.

Исполнение и расчет защит шин напряжением 6 кВ

Двухступенчатая токовая защита от многофазных КЗ выполняется с помощью II ступени (токовая отсечка с выдержкой времени) и III ступени (МТЗ). Токовая отсечка предназначена для отключения КЗ на шинах, а МТЗ – для резервирования токовой отсечки, а также МТЗ линий и трансформаторов, присоединенным к данным шинам.

Ток срабатывания II ступени защиты:

(3.41)

где коэффициент отстройки II ступени защиты, учитывающий погрешности реле и трансформаторов тока защит;

максимальный ток срабатывания отсечки присоединений защищаемых шин, А.

Выбирается трансформатор тока ТЛМ-10-1500/5.

Ток срабатывания реле II ступени защиты:

Выдержка времени II ступени защиты:

(3.42)

где максимальное время срабатывания отсечек присоединений защищаемых шин;

Чувствительность II ступени защиты:

Условие выполняется.

Выбирается реле тока типа РТ-40/100.

Ток срабатывания III ступени защиты:

(3.43)

Ток срабатывания реле III ступени защиты:

(3.44)

Выдержка времени III ступени защиты:

(3.45)

где максимальное время срабатывания МТЗ присоединений шин, с.

Чувствительность III ступени защиты:

При КЗ на защищаемых шинах:

Условие выполняется.

При КЗ в конце элементов, присоединенных к шинам:

Условие не выполняется, при замыкании в конце линии трансформатора ТМ-400/6 (элемент 3) резервирование токовой отсечки, а также МТЗ линии и трансформатора, происходить не будет.

Условие выполняется (для остальных присоединений резервирование соблюдается).