Заняття 2

Тема: РОЗРАХУНОК МАКСИМАЛЬНОГО СТРУМОВОГО ЗАХИСТУ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ 35 КВ

Мета заняття: Навчити студентів розраховувати максимальний струмовий захист в мережах напругою 35 кВ.

2.1. Теоретичні положення

2.1.1.Вибір уставок мсз із залежною витримкою часу

Селективне відстроювання захистів за часом передбачає створення в захистів витримок часу, тим більших, чим ближче розташовані захисти до джерела живлення.

Час спрацьовування захисту на розрахунковій ділянці визначається згідно ступінчастого принципу за виразом:

, (2.1)

де - максимальний час спрацьовування попереднього захисту, с;

- ступінь витримки часу, яка необхідна для селективності дії захисту, с.

Величина ступені t залежить від похибки реле захисту і може бути прийнята t =0,3 с для мікропроцесорних пристроїв УЗА-10 і t = 0,4 с для пристроїв УЗА-АТ. Для мікропроцесорного захисту закордонних фірм при витримці часу менше 1,0 с t = 0,2 с; для електромеханічних реле непрямої дії t =0,5...0,6 с, реле прямої дії t = 0,7…1,0 с.

Селективність дії захисту для мікропроцесорних пристроїв визначається характеристиками, які описуються у математичній формі:

, (2.2)

де t - теоретичний час спрацювання, с;

t_y - уставка часу спрацьовування, с;

I - вхідний струм пристрою, А;

I_y - уставка струму спрацьовування, А;

k - коефіцієнт, який залежить від відношення .

Для характеристик, які використовуються для узгодження захисту з використанням мікропроцесорних реле k = 10; електромеханічних – k = 0,3336; для узгодження із запобіжниками k =0,6667 [1,2,3].

2.1.2. Максимальний струмовий направлений захист

Захист використовується у якості основного захисту мереж напругою до 35 кВ з двобічними джерелами живлення, а в мережах 110-220 кВ – як резервний захист.

Максимальний струмовий направлений захист – захист, який реагує не тільки на абсолютну величину струму, але і на фазний кут між струмом і напругою на шинах у місці установки захисту, тобто на напрямок потоку аварійної енергії на ділянці, яка захищається [3]. В загальному вигляді захист складається із трьох робочих органів: пускового - реле струму (КА) миттєвої дії, органу затримки – реле часу (КТ); органу потужності, який реагує на фазний кут між струмом і напругою – реле потужності (КW) (дивись рисунок 2.1).

Струм спрацювання струмового пускового органу вибирається за умов:

, (2.3)

де - максимальний робочий струм у напрямку дії захисту, від шин в лінію, А.

, (2.4)

де - робочий струм в напрямку, який протилежний напрямку дії захисту в нормальному режимі роботи, А.

Витримка часу виконується згідно зустрічно-ступінчастого принципу узгодження захистів, які діють в одному напрямку.

Чутливість струмового пускового органу визначається як і для звичайного максимального струмового захисту:

, (2.5)

де - мінімальний струм, який протікає через захист при к. з. на протилежному кінці ділянки, яка захищається, А.

Чутливість органу направленої потужності визначається мертвою зоною – ділянкою лінії, на якій при короткому замиканні реле потужності не спрацьовує.

Довжина ділянки при металевому к. з. визначається за виразом:

, (2.6)

де - мінімальна потужність спрацьовування реле (KW), В·А;

- коефіцієнт трансформації трансформатора напруги;

- питомий опір ділянки кола від місця установки захисту до точки к. з., Ом/км;

- додатковий кут, який залежить від _н. і характеризує вид реле потужності.

Довжина мертвої зони не повинна перевищувати 10% довжини ділянки, яка захищається.

Рисунок 2.1 – Схема максимального струмового направленого захисту