4.10 Расчет уставки потенциальной защиты поста секционирования
Выбрать уставку потенциальной защиты выключателей поста секционирования ПС для узловой схемы питания (рисунок 2) АП =25 км, ПВ =26 км, АВ =51 км, участок трехпутный (n=3). Сопротивление подстанций в режиме максимума энергосистемы ZпA = ZпB =2,44 Ом. Тяговая сеть вида ТП: zmn= z33 = =0,210 Ом/км [2]. Расчетное напряжение холостого хода подстанции в режиме максимума равно Upac =27500 В.
По таблице 8 определяем, что по условиям отстроенности от нормальных режимов уставка ПЗ должна отвечать условию:
Uу,ПЗ
В.
Принимаем Uу,ПЗ =15500 В.
Для проверки чувствительности к КЗ необходимо вычислить наибольшее значение напряжения на шинах ПС при КЗ в конце зоны защиты, т.е. возле выключателя QВ1 (рисунок 2). По таблице 8 определяем, что для такой проверки используется расчетная схема № 11 в режиме максимума энергосистемы. На основании формул, приведенных в таблице 6 для схемы № 11, находим:
ZтсА + Z′тс,i =zmn АП +zmn ПВ =0,210·25+0,210·26=10,71 Ом;
ZтсB + Z′′тс,i =0, Z′′′тс,i =0.
По формулам (3) определяем значение результирующих сопротивлений схемы замещения при Rд =0.
ZA =ZпA + ZтсA + Z′тс,i =2,44+10,71=13,15 Ом;
ZB =ZпB+ ZтсB + Z′′тс,i =2,44+0=2,44 Ом;
ZAB = Z′′′тс,i +Zтгз +Rд =0+0+0=0.
По формулам (4) находим ток подстанции А:
А;
По формуле (8) находим напряжение на шинах подстанции А:
UA =UA,pac − IA ZпA =27500–2093·2,44=22392 В.
По формуле (10) находим напряжение на шинах ПС:
Uш =Uк,max = UA − IA zmn АП = 22392−2093·0,210·25=11404 В.
Проверяем условие чувствительности по второй формуле, приведенной в таблице 8 для защиты ПЗ:
Uу,ПЗ кч Uк,max , 15500>1,2·11404=13685 В.
Условие чувствительности удовлетворяется.
Проверяем условие чувствительности для расчетной схемы № 6 (КЗ на шинах ПС) при наличии дуги в месте КЗ. На основании формул, приведенных в таблице 6 для схемы № 6, находим:
ZтсА + Z′тс,i = zmn АП =0,210·25=5,25 Ом;
ZтсB + Z′′тс,i = zmn ПВ =0,210·26=5,46 Ом;
Z′′′тс,i =0.
По формулам (3) определяем значения результирующих сопротивлений схемы замещения при =0 и =3 Ом:
ZA =ZпA + ZтсA + Z′тс,i =2,44+5,25=7,69 Ом;
ZB =ZпB+ ZтсB + Z′′тс,i =2,44+5.46=7,90 Ом;
ZAB = Z′′′тс,i +Zтгз +Rд =0+0+3=3 Ом.
По формулам (4) находим ток подстанции А:
А;
По формуле (8) находим напряжение на шинах подстанции А:
UA =UA,pac − IA ZпA =27500−2020·2,44=22571 В.
По формуле (10) находим напряжение на шинах ПС:
UПС =Uш =Uк,max = UA − IA zmn АП =22571−2020·0,210·25=11196 В.
Проверяем условие чувствительности по второй формуле, приведенной в таблице 8 для защиты ПЗ:
Uу,ПЗ кч Uк,max , 15500>1,2·11196=14359 В.
Условие чувствительности при сопротивлении дуги до 3 Ом выполняется.
4.11 Расчет уставок реле тока, реле сопротивления и реле напряжения
В защите фидера контактной сети использованы токовая отсечка ТО с уставкой Iу,ТО =1500 А, дистанционная защита ДЗ с уставкой Zу,ДЗ =30 Ом и потенциальная защита с уставкой Uу,ПЗ =15500 В. Защита подключена к измерительным трансформаторам тока (коэффициент трансформации Kт =600/5=120) и напряжения (коэффициент трансформации Kн =27500/100=275). Определить уставки реле тока Icp, сопротивления Zcp, и напряжения Ucp соответствующих защит.
По формулам (16) находим:
-
для реле тока Icp,TO
=
=
=12,5
А,
-
для реле сопротивления Zcp,ДЗ
=
Zу,ДЗ
=
=13,09
Ом.
С такой точностью настроить реле сопротивления, как правило, не удается. Принимаем Zcp,ДЗ =13 Ом. При такой настройке реле изменяется уставка защиты Zу,ДЗ . Ее новое значение равно:
Zу,ДЗ
=
Zcp,ДЗ
=
=29,79
Ом.
Необходимо проверить: обеспечиваются ли при этом новом значении условия чувствительности и отстроенности, указанные в пятом столбце таблиц 7 и 8.
По формуле (16) для реле напряжения находим:
Ucp,ПЗ
=
=
=56,36
В.
С такой точностью реле напряжения настроить не удастся. Принимаем Ucp,ПЗ =56 В. При такой настройке уставка защиты будет равна:
Uу,ПЗ = Ucp,ПЗ Kн =56·275=15400 В.
Необходимо убедиться, что при этом значении Uу,ПЗ условия чувствительности и отстроенности, указанные в пятом столбце таблиц 7 и 8, соблюдаются.