8.3 Расчёт междуфазной токовой отсечки

Первичный ток срабатывания защиты выбирается по следующим условиям:

а) отстройка от короткого замыкания в конце защищаемой линии со стороны 25–35 в максимальном режиме

А,

где – коэффициент надежности 1,2–1,3 о. е.;

– ток, протекающий по защищаемой линии при трёхфазном коротком замыкании в узле 35 в максимальном режиме, А (таблица Б.1.9);

б) отстройка от короткого замыкания в конце защищаемой линии со стороны 35-25 в максимальном режиме

А,

где – коэффициент надежности 1,2–1,3 о. е.;

– ток, протекающий по защищаемой линии при трёхфазном коротком замыкании в узле 38 в максимальном режиме, А (таблица Б.1.8);

в) отстройка от тока качания

,

где – ток качания линии;

– среднее номинальное напряжение защищаемой линии;

– эквивалентное сопротивление с одной стороны линии (подраздел 8.4);

– эквивалентное сопротивление с другой стороны линии (подраздел 8.4).

Приведём расчёт вторичного тока срабатывания реле, А

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS» А.

Коэффициент чувствительности защиты

,

где – ток, протекающего через защиту, при двухфазном КЗ в узле 38 в минимальном режиме;

Коэффициент чувствительности защиты

,

где – ток, протекающего через защиту, при двухфазном КЗ в узле 36 в минимальном режиме.

8.4 Расчёт токовой направленной защиты нулевой

последовательности

I ступень – токовая отсечка нулевой последовательности.

Токовая защита нулевой последовательности рассчитана согласно [9].

Защита, установленная на ПС Камала-1 со стороны 25-35:

а) отстройка от однофазного короткого замыкания в конце защищаемой линии, А

,

где – коэффициент отстройки;

– ток фазы А протекающий по защищаемой линии при однофазном замыкании в конце линии в максимальном режиме, А (таблица Б 1.1);

б) отстройка от броска тока намагничивания автотрансформатора АТ4 установленного на ПС Камала-1, А

,

где С_б = 0,92 – коэффициент броска тока при включении в конце линии одной обмотки автотрасформатора;

Z_I – эквивалентное сопротивление от источника питания до шин линии.

Z₄₆ – сопротивление защищаемой линии;

– индуктивное сопротивление одной обмотки трансформатора, определяется по формуле

где – средненоминальное напряжение основной ступени (защищаемого элемента), кВ;

– номинальная мощность автотрансформатора, ;

– напряжение короткого замыкания, %.

в) отстройка от КЗ в конце параллельной линии, А

где –значение тока фазы А нулевой последовательности, протекающего в месте установки защиты при однофазном коротком замыкании на параллельной линии вблизи места установки защиты в максимальном каскадном режиме, А (таблица Б 2.1).

Вторичный ток срабатывания защиты, А

.

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS» А.

Коэффициент чувствительности защиты

,

где – ток фазы А протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, при каскадном отключении линии С-909 со стороны 35-36, А (таблица Б.4.1).

Так как , то I ступень ТЗНП неэффективна и следует проверить чувствительность II ступени ТЗНП при КЗ в этой же точке.

II ступень – токовая защита нулевой последовательности.

Защита со стороны 25-35:

Первичный ток срабатывания защиты второй ступени, А.

а) согласование с ТЗНП I ступени смежного элемента С-920

,

где – коэффициент согласования;

– коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по смежной линии С-920 при однофазном КЗ за смежной линией в узле 76 в максимальном режиме (таблица Б 1.3)

Ток срабатывания первой ступени защиты линии С-920, А

,

где – ток, протекающий по смежной линии при однофазном замыкании в конце смежной линии в максимальном режиме, А (таблица Б.1.1).

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

б) отстройка от однофазного КЗ за трансформатором на подстанции, примыкающей к противоположному концу линии

,

где – коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока, протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по обмотке низшего напряжения трансформатора при однофазном замыкании за этой обмоткой (таблица Б.1.5).

;

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

.

Большее значение принимаем за основу.

Вторичный ток срабатывания реле, А,

.

Принимаем уставку на реле А.

Сделаем проверку коэффициента чувствительности защиты. Значение коэффициента чувствительности, согласно [8], не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

,

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б.3.1).

,

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в С-909 в конце линии в минимальном режиме, при каскадном отключении линии С-909 со стороны 35-36, А (таблица Б.4.1).

Время срабатывания защиты, с

III ступень – токовая отсечка нулевой последовательности c выдержкой времени.

Первичный ток срабатывания защиты третьей ступени определим по чувствительности защиты при КЗ в конце линии, А

,

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (см. таблицу Б 3.1);

– коэффициент чувствительности.

Вторичный ток срабатывания реле, А

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS»

Время срабатывания защиты, с

Четвертая ступень – максимальная токовая защита нулевой последовательности.

Защита со стороны 25-35:

а) отстройка первичного тока срабатывания зашиты от тока небаланса в нулевом проводе при трехфазном КЗ.

За трансформатором Т12 за стороной низшего напряжения

,

где – коэффициент отстройки;

– коэффициент броска;

– ток небаланса, протекающий в нулевом проводе при внешнем трехфазном КЗ.

,

где – ток трёхфазного КЗ, протекающий по защищаемой линии при КЗ за трансформатором в максимальном режиме, А (таблица Б.1.10);

– коэффициент небаланса при кратности .

;

б) обеспечение требуемой чувствительности

А,

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б.3.1).

Вторичный ток срабатывания реле, А

.

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS» .

Коэффициент чувствительности в конце защищаемого элемента

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (см. таблицу Б.3.1).

Коэффициент чувствительности в конце смежного элемента С-911

где – ток, протекающий по защищаемой линии при однофазном КЗ, в конце смежной линии С-911, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.9).

Коэффициент чувствительности в конце смежного элемента Т12

где – ток, протекающий по защищаемой линии при однофазном КЗ, за трансформатором T12 , в минимальном режиме, А (таблица Б.3.10).

Защита, установленная на ПС Бородинская со стороны 35-25:

а) отстройка от однофазного короткого замыкания в конце защищаемой линии, А

,

где – коэффициент отстройки;

– ток фазы А протекающий по защищаемой линии при однофазном замыкании в конце линии в максимальном режиме, А(таблица Б 1.1);

б) отстройка от броска тока намагничивания трансформатора Т12 установленного на ПС Бородинская, А

,

где С_б = 0,92 – коэффициент броска тока при включении в конце линии одной обмотки автотрасформатора;

Z_I – эквивалентное сопротивление от источника питания до шин линии.

Z₄₆ – сопротивление защищаемой линии;

– индуктивное сопротивление одной обмотки трансформатора

где – средненоминальное напряжение основной ступени (защищаемого элемента), кВ;

– номинальная мощность трансформатора, ;

– напряжение короткого замыкания, %.

в) отстройка от КЗ в конце параллельной линии, А

где – значение тока фазы А нулевой последовательности, протекающего в месте установки защиты при однофазном коротком замыкании на параллельной линии вблизи места установки защиты в максимальном каскадном режиме, А (таблица Б 2.1).

Вторичный ток срабатывания защиты, А

.

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS» А.

Коэффициент чувствительности защиты

,

где – ток фазы А протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, при каскадном отключении линии С-909 со стороны 25-38, А (таблица Б.4.1).

Так как , то I ступень ТЗНП не эффективна и следует проверить чувствительность II ступени ТЗНП при КЗ в этой же точке.

II ступень – токовая защита нулевой последовательности.

Защита со стороны 35-25:

Первичный ток срабатывания защиты второй ступени, А:

а) согласование с ТЗНП I ступени смежного элемента С-128

,

где – коэффициент согласования;

– коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по смежной линии С-128 при однофазном КЗ за смежной линией в узле 73 в максимальном режиме (таблица Б 1.3)

Ток срабатывания первой ступени защиты линии С-128, А

где – ток, протекающий по смежной линии при однофазном замыкании в конце смежной линии в максимальном режиме, А (см. таблицу Б.1.1).

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

б) отстройка от однофазного КЗ за автотрансформатором на подстанции, примыкающей к противоположному концу линии

,

где – коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока, протекающего по защищаемой линии к току, протекающему по обмотке высшего напряжения автотрансформатора при однофазном замыкании за этой обмоткой (таблица Б.1.5).

;

Ток срабатывания второй ступени защиты, А

.

Большее значение принимаем за основу.

Вторичный ток срабатывания реле, А

.

Принимаем уставку на реле А.

Сделаем проверку коэффициента чувствительности защиты. Значение коэффициента чувствительности, согласно [8], не должно быть меньше его минимального значения, равного 1,3.

,

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (таблица Б.3.1).

,

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в в конце линии в минимальном режиме, при каскадном отключении линии С-909 со стороны 25-38, А (таблица Б.4.1).

Время срабатывания защиты, с

III ступень – токовая отсечка нулевой последовательности c выдержкой времени.

Первичный ток срабатывания защиты третьей ступени определим по чувствительности защиты при КЗ в конце линии, А

,

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (см. таблицу Б 3.1);

– коэффициент чувствительности.

Вторичный ток срабатывания реле, А

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS»

Время срабатывания защиты, с

Четвёртая ступень – максимальная токовая защита нулевой последовательности:

а) отстройка первичного тока срабатывания зашиты от тока небаланса в нулевом проводе при трёхфазном КЗ.

За трансформатором AT4 за стороной высшего напряжения

,

где – коэффициент отстройки;

– коэффициент броска;

– ток небаланса, протекающий в нулевом проводе при внешнем трёхфазном КЗ.

,

где – ток трёхфазного КЗ, протекающий по защищаемой линии при КЗ за трансформатором в максимальном режиме, А (см. таблицу Б.1.10);

– коэффициент небаланса при кратности .

;

б) обеспечение требуемой чувствительности

А,

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (см. таблицу Б.3.1).

Вторичный ток срабатывания реле, А

.

Уставка выставляется на терминале с помощью программы «EKRASMS» .

Коэффициент чувствительности в конце защищаемого элемента

где – ток, протекающий через защиту при однофазном замыкании в конце линии в минимальном режиме, А (см. таблицу Б.3.1).

Коэффициент чувствительности в конце смежного элемента С-123

где – ток, протекающий по защищаемой линии при однофазном КЗ, в конце смежной линии С-123, в минимальном режиме, А (таблица Б.3.9).

Коэффициент чувствительности в конце смежного элемента Т10

где – ток, протекающий по защищаемой линии при однофазном КЗ, за трансформатором T10 , в минимальном режиме, А (таблица Б.3.10).

Время срабатывания защиты, с