10 КВ желілерді қорғау

10 кВ желіні қорғау үшін негізгі қорғаныс болып максималды тоқ қорғанысы (МТҚ) қолданылады. Осы қорғаныс келесідей орындалады:

• РТВ типті тура әсер ету релесі сөндіргіш жетегіне қосылған, оларда шектелген тәуелді ампер-секундтік мінездемелер болады;

• РТМ типті тез әсер ететін релеге еңгізілген дешунтированиесы бар РТ-85 түрлі индукциялық релемен орындалады.

Осы қорғаныстар жиналған шиналарды секциялайтын сөндіргіштерде және 10 кВ кіріс сөндіргіштерде қолданылады.

Желілік сөндіргіштердің қорғаныстары тез істеу үшін максималды тоқ қорғанысымен бірге тоқ отсечкасын қосымша қолдануы мүмкін. МТҚ РТВ түрлі реле арқылы орындалған кезде тоқ отсечкасы РТМ түрлі реле көмегімен орындалады; МТҚ РТ-85 түрлі реле арқылы орындалған кезде тоқ отсечкасы осы реленің ішінде болатын тез іс қимылды электромагниттік элемент арқылы орындалады.

МТҚ іске қосу уставкаларын анықтау үшін максималды тоқ релелердің параметрлері қосымшада көрсетілген.

1 Максималды тоқ қорғанысының іске қосу уставкасын таңдау

1.1 Максималды тоқ қорғанысының іске қосу тоғы келесі шарттар бойынша анықталады:

а) жүктемелік максималды тоғынан іске қосылмау керек:

осында К_н, К_сзп, К_в – сенімділік, өзін жіберу және қайтару коэффициенттері;

I_р — желінің жұмыс тоғы, ол резервті желінің жүктемесін есепке алып анықталады (желілік резервтік режимде);

б) алдында болған қорғаныстармен сәйкестендіру (секциялайтын аппаратының қорғанысы):

осында К_н.с. – сәйкестіктің сенімділік коэффициенті, ол қолданатын релелердің шашу және қателігін есеп алады;

I_{с.з.пред} – алдыңғы қорғаныстың іске қосу тоғы;

I_тр.н. – секциялайтын аппаратқа дейін қосылған 10/0,4 кВ трансформаторлардың суммалық тоғы;

в) 10/0,4 кВ желілік трансформаторлардың сақтандырғыштармен сәйкестенуі:

осында К_н – сенімділік коэффициенті, ол релелердің және сақтандырғыштардың шашу және қателігін еске алады;

I_п.в.(5с) – 5 с ішінде сақтандырғыштың балқу вставкасы жанатын тоғы.

г) нормалық сезімділігін қамтамасыз ету:

осында I_К⁽²⁾ – қорғау учаскедегі екі фазалық қысқа тұйықталу тоғының минималды мәні;

К_ч – сезімділік коэффициенті, К_ч = 1,5.

Пайдаланатын коэффициенттердің мәндері [2, 3, 4] әдебиеттерде көрсетілген.

Практикалық есептерде 10 кВ секцияланған желінің басындағы қорғаныстың іске қосу тоғы (п.п. а, б, в) шарттар бойынша анықталады. Секциялайтын аппаратының және секцияланған емес 10 кВ желі қорғаныстарының іске қосу параметрлері (п.п. а, в) шарттар бойынша анықталады.

Қабылданған нәтижелерден әр нақты жағдай үшін қорғанысты іске қосу тоғының ең үлкен мәні таңдалады және қорғау телімінің соңында екі фазалық қысқа тұйықталу болған кезде сезімділікке тексеріледі. К_ч  1,5 болған кезде осы параметр есептік болып қабылданады. Егер К_ч < 1,5, онда I_с.з. нормалық сезімділігін қамтамасыз ету шарты бойынша анықталады (п.г.).

1.2 Реленің іске қосу тоғын анықтау.

Реленің іске қосу тоғы келесідей анықталады:

осында К_сх – симметриялық режим болған кезде схема коэффициенті, бұл коэффициент тоқ трансформаторларының және релелердің қосу схемаларына байланысты қабылданады (екі фаза тоқтарының айырымына релелерді қосу схемасы немесе толық емес жұлдыз схемасы);

К_I - тоқ трансформаторларының трансформация коэффициенті.

1.3 10 кВ резерві бар желілерде тоқтық бағытталған қорғаныстар қабылданады. Жоғарыдағыдай екі резерв жасау режимдер үшін іске қосу уставкаларды таңдау кезекпен жүргізіледі. Біріншіден РАҚ сөндіргішімен қорғанатын учаскідегі қысқа тұйықталу максималды тоғы кіші болған режимінің есебі орындалады. Іске қосу уставкаларды таңдау, біріншіден қорек көзінен алыс тұрған қорғаныстар үшін жүргізіледі.

1.4 Өндірістік кәсіпорындарды коректендіретін 10(6) кВ ЭБЖ максималды тоқ қорғаныстарын есептегенде, өзін жіберу тоғының (I_сзп) ең үлкен мәнін білу өте қажет, сол мән бойынша өзін жіберу коэффициенті осылай анықталады:

Бірақ, қоректендіретін әр желінің (немесе қоректендіретін трансформатордың) өзін жіберу коэффициентінің тура мәнін практикада анықтауға мүмкін емес, өйткені ол мән көп факторларға тәуелді [3]. Сондықтан өндіріс жүктемелерді (бірақ кернеуі 1000 В-тан асатын электрқозғалтқыштарсыз) қоректендірілетін 10(6) кВ желістердің максималды тоқ қорғаныстарының іске қосу тоқтарын анықтағанда, осылай деп қабылдайды, немесе бірнеше жылдық тәжірибе бойынша таңдалады:

немесе бірнеше жіберу қатарын қабылдап К_сзп коэффициентін және I_сзп тоғының жақындалған есептеуін жүргізеді. Осыған жақын есеп жүргізілгенде өзін жіберудің алдында қозғалтқыштар тоқтап қалған деп қабылданылады. Бұл қоректенуді бірнеше секундқа сөндіру жағдайында әбден әділ. Қоректену жылдамырақ қалпына келуіне (1 секундқа дейін) өзін жіберу тоғы 10-20% азырақ болады, сол себепті МТҚ уставкаларды таңдағанда, есеп айыратын қор жасайды.

Қосылған жүктемені үш шартты категорияға бөлінуі басқа жорамал болып келеді:

а) өз құрамында электрқозғалтқыштарының аз үлесі бар тұрмыстық жүктемені тиеу, оның өзін жіберу коэффициенті тәжірибелі мәндер бойынша К_сзп = 1,2  1,3 қабылданады;

б) өз құрамында маңызы (50 %-дан жоѓары) 0,4 кВ электрқозғалтқыштар саны бар, бірақ 3  10 кВ қозғалтқыштары жоқ өнеркәсіптік жүктемені тиеу, бұл жүктемені [11] жалпылама жүктеме немесе кешенді жүктеме деп атауға болады;

в) 3  10 кВ электрқозғалтқыштар бір уақытта өзін жіберуге қатысатын және әрқайсылары өзіндік жеке параметрлермен есептеулерге қатысады.

1.5 Өзін жіберу тоғы тежеуленген жүктеменің эквиваленттік кедергінің артында (бір немесе барлық категориялардың) өзін жіберу режимінде үш фазалы қысқа түйықталу тоғы сияқты анықталады.

Жалпы жүктеменің кедергісі х_нагр = 0,35 [11] есептелетін қорғаныс орнатылған қоректенетін желісінің максималды жүмыс қуатына және орташа кернеуіне қатысты:

Бірнеше тоқтап қалған электрқозғалтқыштардың эквиваленттік (суммалық) кедергісі келесідей анықталады:

м ұндағы

К_п – жіберу кезде қозғалтқыштың номиналды тоғының қысқалығы.

Өзін жіберу болған кезде қозғалтқыштардың және қалған өндірістік түрлі жүктеменің эквиваленттік кедергісі келесідей анықталады:

Жүктеменің өзін жіберу тоғы:

10(6) кВ қосалқы станцияның шиналарындағы өзін жіберуінің бастапқы кезіндегі минималдық қалдық кернеуі:

1.6 Максималды тоқ қорғанысы тез әрекет және сұрыптаушылық тоқталатын оқиғаларды қамсыздандырмайтын жағдайда, ДЗ-10 (КРЗА-С) дистанциялық қорғанысты қолдануға рұқсат етіледі деп [1] "Ережелерде" көрсетіледі.

Дистанциялық қорғаныстың параметрлерінің есептеу, қорғаныстың іске қосылу кедергісін анықтау болып табылады (Z_с.з.), яғни: қорғаныстың әрекет ету аймағы, оның әрекет аймағының соңында қорғаныстың іске қосу уақытын (t_у.з.) және қорғаныс сипатының еңкею коэффициенті (), олар өзара былай байланысты:

1.7 Қорғаныстың бірінші сатысының іске қосу уставкасы келесі шарттар бойынша алынады:

а) алдындағы аралас учаскенің басында қысқа тұйықталу болған кезде іске қосылмауы:

осында К_н – сенімділік коэффициенті, 1,2  1,3 тен деп алынады;

б) Тұтынушы трансформаторлардың магниттелуші токтарының ырғуынан тұрғызылады:

осында S_тр – 10/0,4 кВ трансформаторлардың жалпы қуаты.

1.8 Қорғаныстың іске қосу кедергісінің уставкасы келесі шарттар бойынша есептелінеді:

а) қорғанылатын желінің аяғында қысқа тұйықталу болғанда, талап қойылатын сезгіштік коэффициентінің (Кч  1,5) қамтамасыз етілуі:

осында Z_л1 – осы қорғаныс қойылған желінің кедергісі;

б) алдынғы көршілес учаскені сақталуының қамтамасыз етілу ( Л 2):

сонымен қатар тармақтардағы трансформаторлар:

в) шамадан артық жүктелу шарттарында қорғаныстың ең аз кедергісі бойынша тұрғызылады (жүктеменің өзін жіберуі):

осында U_мин – бірінші реттік кернеудің минималды мәні, ол 0,9U_н тең;

К_сзп – өзін жіберу коэффициенті, 1,2-ге тен;

К_н – сенімділік коэффициенті, 1,2-ге тен;

К_в – дистанциялық реленің қайтар коэффициенті, 1,2  1,3-ке тен.

Бұл мөлшерлерді есепке алғанда, өрнек мынадай түрге келеді:

г) алдындағы телімнің дистанциялық қорғанысын сезгіштікпен сәйкес келуі:

1.9 Егер алдындағы қорғаныс РТВ немесе РТ-85 релелерімен жасалынатын тоқ-уақыттық тєуелділік мінездемесімен максималды тоқ қорғанысы болса, онда іске қосу кедергісі сезгішті қамтамасыз ету және аса жүктелу режимдерден тұрғызылу шарттарымен таңдалады, сонымен қатар алдынғы максималды ток қорғаныс пен сезгіштікті сәйкестендіру шарты бойынша таңдалады.

мұндағы U_ф = 6060 В;

I_с.з. – алдындағы максималды ток қорғаныстың іске қосылу тоғы;

К_н = 1,3  1,4.

Егер алдындағы қорғаныс РТ-40 релемен жасалынатын тоқ-уақыттық тәуелді емес мінездемесімен максималды тоқ қорғанысы болса, онда дистанциялық қорғанысын МТҚ-мен келісу шарттары тәуелді мінездемесі қорғанысымен сәйкестендіруімен бірдей болады, бірақ уақытымен сәйкестендіру басқаша болады, төменде сол туралы айтылған.

1.10 Реленің іске қосу кедергісі мына формуламен анықталады:

мұндағы К_т – тоқ трансформаторлардың трансформация коэффициенті;

К_н – кернеу трансформаторлардың трансформация коэффициенті.

ДЗ-10 кедергі реленің іске қосу уставкалары 0,1 Ом - 8 Ом шектерінде реттеуге болады, КРЗА-С қондырғысында бір фазаға 0,5 Омнан 10 Омға дейін.

1.11 Дистанциялық қорғаныстың уақыт уставкасын (t_у.з.) және иілу коэффициенттің () сипаттамасын анықтау тармақтағы қуатты ең үлкен трансформатордың 10кВ сақтандырғыштармен селективтілігін қамтамасыз етуі шарты бойынша жүзеге асады.

Дистанциялық қорғаныстың селективтілігі 10 кВ сақтандырғыштармен желінің екі мінездемелі нүктелерінде қысқа тұйықталу кезінде қамтамасыз етілуі тиіс: есептік трансформатордың 10 кВ шығысында жєне 0,4 кВ шығысында. Осы нүктелерде қысқа тұйықталу болған кезде дистанциялық қорғаныстың іске қосу уақыты сол нүктелердегі екі фазалық қысқа тұйықталудың есептік минималды тоғы болған кезде сақтандырғыштың балқу вставкасының балқуы уақытынан t сұрыптаушылығы сатысына үлкен болуы керек. Есеп сипаттық нүктелердің (10 және 0,4 кВ шығыстарында) иілудің сипаттық коэффициенті () анықтаудан басталады.

.

Селективтілік сатысы t 0,3  0,4 с деп қабылданады.

Есептелінген иілу коэффициентінің мағыналарының ең үлкені қабылданады және уақыт уставкасы анықталады:

Селективтілік (сұрыптаушылық) картасын құрғанда, сақтандырғыштың t_пл = f (I_п.в.) балқыту вставкасының сипаттамасы t_пл = f (Z_пл) өрнегімен қайта саналады, мұндағы Z_пл – сақтандырғыштың қорғау сипаттамасындағы балқу тогының нақтылы мағынасы бойынша вставканың балқу кедергісі былай анықталады:

мұндағы U_ф = 6060 В; Z_с.мин – минималды режимдегі сақтандырғыштар орнатылған орынға дейінгі жүйенің кедергісі.

1.12 Келесі дистанциялық қорғаныс және алдындағы біртүрлі қорғаныспен арасында селективтілік келесідей қамтамасыз етіледі:

келесі қорғаныстың иілу коэффициенті сипаттамалары (₂) анықталады, ол алдынғы қорғаныс орнатылған орында болған жағдай (₁ коэффициентімен) алдынғы қорғаныспен әрекет селективтілігін қамтамасыздандырады:

мұндағы t₀₁ – 1 қорғаныстың әрекет аймағының басындағы тәуелсіз уақыт шыдамдылығы.

10/0,4 кВ қосалқы станцияларының 10 кВ сақтандырғыштармен сәйкестік шарты бойынша ₂ мәні алдында есептелінген коэффициенттермен салыстырылады және -нің үлкен мәні алынады. Егер ₂  ₁ шарты орындалса, онда  таңдау осымен бітеді.

Егер таңдалған  мәні азырақ болса, онда келесі қорғаныстың уақыт уставкасы келесі қорғаныстың әрекет аймағының аяғында алдынғы қорғаныспен селективтілігін қамтамасыз ету шартымен анықталады:

1.13 Келесі дистанциялық қорғаныс және РТВ мен РТ-85 релелердегі тәуелді сипаттамасы бар алдынғы максималды тоқ қорғаныс арасындағы селективтілігі.

Дистанциялық қорғаныстың уақыт уставкасы және оның сипаттамасының иілу коэффициенті () желіге қосылған қуаты ең үлкен трансформаторлардың 10 кВ сақтандырғыштармен селективтілігін қамтамасыз ету және келесі максималды тоқ қорғанысымен селективтілігін қамтамасыз ету шарттары бойынша таңдалады. Сонымен қатар келесі дистанциялық қорғаныстардың арасындағы селективтілік сатысы әрекет аймағының соңында және алдындағы тоқ қорғанысы орнатылған нүктесінде қамтамасыз етуі болу тиісті. Ол үшін біріншіден осы нүктелерде екі фазалық қысқа түйықталу тоқтарын анықтау қажет:

Содан соң ток қорғаныс релесінің сипаттамасы арқылы табылған екі фазалы қысқа тұйықталу токтар болған кезде оның әрекет уақыты анықталады.

Табылған әрбір екі нүктелер үшін дистанциялық қорғаныстың сипаттамалық иілу коэффициенттерінің мәндері анықталады:

және

Осы  екі мағынасының үлкен мәні бойынша қорғаныстың уақыт ұстамдылық уставкасы анықталады.

1.14 Келесі тәуелді сипаттамасы бар максималды тоқ қорғанысы және алдынғы дистанциялық қорғаныс арасында уақыт бойынша селективтілік сипаттамаларының ең үлкен жақындасу нүктесінде селективтілік сатысымен қамтамасыз етіледі, ол ток қорғаныс сипаттамалырының координаталарын жүйелі есептеу жолымен анықталады.

1.15 Келесі тәуелді сипаттамасы бар максималды тоқ қорғанысы және алдынғы дистанциялық қорғаныс арасында уақыт бойынша сәйкес келуі келесі максималды тоқ қорғанысының іске қосу тоғының селективтілік сатысымен қамтамасыз етіледі.