4 Анализ чувствительности токовой защиты нулевой последовательности

4.1 Общие положения

Для защиты электрических сетей с эффективно заземленной нейтралью от замыканий на землю применяют максимальные токовые защиты нулевой последовательности (ТЗНП). Эти защиты выполняют многоступенчатыми с органом направления мощности или без него (в данном случае при его наличии). В качестве токового органа защиты используется реле тока, которое включается на выход фильтра тока нулевой последовательности. В качестве такого фильтра часто используется нулевой провод трансформаторов тока, соединенных по схеме полной звезды. Для обеспечения абсолютной селективности защиты вторая ступень выполняется ускоренной, по каналу связи.

4.2 Расчет параметров комплексной схемы

Сопротивление нагрузки на стороне СН

  Полное сопротивление линии прямой (обратной) последовательностей

 

Полное сопротивление линии нулевой последовательности

где 0.15 – сопротивление грунта

3.58 – коэффициент, учитывающий схему соединения

Сопротивление системы в именованных единицах

Сопротивление автотрансформатора в именованных единицах

Расчет токов КЗ проведем с использованием программы АРМ СРЗА

Рисунок – Расчетная модель схемы подстанции в программе АРМ СРЗА

Рисунок – Сводная таблица расчетных параметров

ТЗНП линии w4

Расчет первой ступени

Ток срабатывания отсечки первой ступени выбирается по следующему условию: выполняется отстройка от максимального тока 3I₀, протекающего через защиту при КЗ за выключателем смежного участка (на шинах приемной подстанции):

где =1,3 – коэффициент надежности по избирательности, учитывающий погрешность реле, ошибки расчета, влияние апериодической составляющей и необходимый запас.

- однофазный ток КЗ в узле 7 схемы моделирования (в конце лини w4).

4.4 Расчет второй ступени ТЗНП

Вторая ступень должна отстраиваться от быстродействующих защит смежных присоединений, то есть необходимо отстроиться от первой ступени ТЗНП линии Л5;

Ток срабатывания защиты II ступени:

(4.3)

где =1,3 – коэффициент надежности по избирательности согласуемых линий;

– коэффициент токораспределения, определяемый по току 3I₀ при однофазном замыкании в конце зоны действия той защиты, с которой производится согласование;

– ток 3I₀, протекающий через ТТ защиты, для которой выбирается уставка;

– ток 3I₀, протекающий через ТТ защиты, с которой производится согласование;

– ток срабатывания защиты первой или второй ступени защиты смежной линии (Л2).

где - однофазный ток КЗ в узле 6 (в конце линии w5)

Чувствительность второй ступени защиты проверяется при однофазном КЗ в конце защищаемой линии в минимальном режиме:

Т.к. коэффициент чувствительности второй ступени соответствует норме, третья ступень ТЗНП линии w4 не рассчитывается.

Четвертая ступень

Отстройка от тока небаланса

где

4.6 Расчет токов срабатывания реле ступеней ТЗНП

ТЗНП подключается к линии через фильтр 3I₀, собранный из трансформаторов тока, поэтому уставки срабатывания реле ТЗНП должны задаваться во вторичных токах.

(4.7)

где – коэффициент трансформации трансформаторов тока.