Задание № 3

1. Для участка сети w1–w2–w3 с двухсторонним питанием необходимо выбрать выдержки времени защит Q1, Q3, Q5 одного направления и защит Q2, Q4, Q6 другого направления. Выполнение защит предполагается по схеме неполной звезды, органы направления включаются по 90 схеме. Выдержки времени защит одного направления выбираются по ступенчатому принципу:

t₂ = t₇ + t;

t₄ = max(t₄ = t₂ + t; t₄ = t₈ + t);

t₆ = max(t₆ = t₄ + t; t₆ = t₉ + t);

t₅ = t₁₀ + t;

t₃ = max(t₃ = t₅ + t; t₃ = t₉ + t);

t₁ = max(t₁ = t₃ + t; t₁ = t₈ + t);

где: t – ступень селективности, рекомендуется принять равной 0,5 с.

Рассчитанные выдержки времени наносятся на схему сети.

2. Затем необходимо установить, где по условию селективности необходимы органы направления и где они могут быть сняты. Здесь можно воспользоваться следующим наблюдением: органом направления снабжается та из двух защит разного направления одной и той же п/ст, которая имеет меньшую выдержку времени. Различие в выдержках времени должно быть не меньше ступени селективности t. В противном случае органы направления сохраняются на обеих защитах. Решение о снятии органов направления с ряда защит обязательно должно быть проверено анализом поведения защит сети при КЗ на линиях.

3. Для двух защит, определяемых вариантом, необходимо найти ток срабатывания по условию отстройки от наибольшего рабочего тока:

Рабочие максимальные токи одного направления получаются суммированием всех нагрузок, проходящих через данную защиту при отключении одной из питающих систем. При этом защиты, снабженные органом направления, должны быть отстроены от рабочего тока одного направления, совпадающего с положительным для данной защиты.

Защиты же, не имеющие органа направления, отстраиваются от большего из двух рабочих токов разного направления.

Так, если защита на выключателе Q2 имеет орган направления мощности, то:

I_{РАБ.МАКС.Q2} = I_Q7

Если защита на выключателе Q4 имеет орган направления мощности, то:

I_{РАБ.МАКС.Q4} = I_Q7 + I_Q8

Если защита на выключателе Q4 не имеет органа направления мощности, то:

I_{РАБ.МАКС.Q4} = max{(I_Q7 + I_Q8); (I_Q9 + I_Q10)}.

4. Выбираются типы трансформаторов тока и их стандартные коэффициенты трансформации:

При выборе первичного номинального тока трансформатора тока I_1.НОМ следует обратить внимание, что он выбирается по максимальному рабочему току линии, который не зависит от того имеют ли органы направления мощности защиты установленные на ней, и может отличаться от максимального рабочего тока защиты, рассчитанного в пункте 3.

Так для линии w1:

I_{РАБ.МАКС.W1} = max{I_Q7; (I_Q8 + I_Q9 + I_Q10)}.

Для линии w2:

I_{РАБ.МАКС.Q4} = max{(I_Q7 + I_Q8); (I_Q9 + I_Q10)}.

5. Рассчитываются вторичные токи срабатывания реле:

.

6. Для защит указанных в варианте рассчитываются коэффициенты чувствительности по току в основной зоне и зоне резервирования.

Так для защиты установленной на выключателе Q2 рассчитывается коэффициент чувствительности только в основной зоне (при КЗ в точке А, из таблицы 4 выбирается ток от системы G2), для защиты на выключателе Q4 рассчитывается коэффициент чувствительности как в основной зоне (при КЗ в точке В, ток от системы G2), так и в зоне резервирования (при КЗ в точке А, ток от системы G2.), независимо от наличия органов направления мощности.

Полученные значения коэффициентов чувствительности сравниваются с нормативными, делается вывод по выбранной схеме.

7. Для одной из защит, снабжённой органом направления, надо найти длину мертвой зоны при трехфазном КЗ.

7.1. Определяется угол сопротивления защищаемой линии:

7.2. Выбирается тип реле направления мощности и устанавливается угол максимальной чувствительности:

Например: РБМ 171/1 с устанавливаемыми углами максимальной чувствительности –30 или –45.

Выбирается тот угол максимальной чувствительности, при котором значение максимально.

7.3. Длина мертвой зоны рассчитывается по выражению:

,

где: I_К – ток КЗ на шинах противоположной подстанции, от одного из источников мощности;

Z_УД – полное удельное сопротивление линии: ;

S_СР.МИН. – минимальная мощность срабатывания реле при номинальном токе, для указанного реле направления мощности S_СР.МИН. = 3 ВА, если _М.Ч, = -30, и S_СР.МИН. = 4 ВА, если _М.Ч, = -45.

8. В завершении изображается схема токовой направленной защиты и приводится спецификация на выбранное оборудование.