3.2Дифференциальная токовая защита шин

Дифференциальная защита шин является защитой с абсолютной селективностью и предназначена для отключения всех видов замыканий внутри защищаемой зоны.

3.2.1Расчет и выбор параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты устройства red 521

В устройстве RED 521 реализована дифференциальная токовая защита с торможением. Расчеты величин для дифференциальной защиты выполняются отдельно для каждой фазы в первичных величинах.

Для обеспечения надежной работы рекомендуется проверить обеспечение цифрового выравнивания токов плеч защиты в соответствии с Приложением В.

В Приложении Г приведены требования к трансформаторам тока в схемах дифференциальной защиты с устройством RET 521. Необходимо отметить, что приведенная ниже методика выбора параметров срабатывания функции дифференциальной защиты подразумевает, что приведенные требования полностью удовлетворены. В противном случае необходимо проконсультироваться со специалистами ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы» и принять соответствующие меры (например, увеличить сечения кабеля, загрубить защиту).

В качестве положительного направления токов в устройстве RED 521 принято направление в защищаемую зону (в сторону шин).

Мгновенный дифференциальный ток рассчитывается как сумма мгновенных значений токов всех присоединений:

i_диф = i₁ + i₂ + … + i_n. (3.74)

Мгновенные входной и выходной токи рассчитываются как максимальный и минимальный из суммы положительных мгновенных значений токов и модуля суммы отрицательных мгновенных значений токов:

i_вх = max(SP,SN), (3.75)

i_вых = min(SP,SN), (3.76)

где SP – сумма положительных мгновенных значений токов, т.е. токов, направленных в сторону защищаемых шин;

SN – сумма отрицательных мгновенных значений токов, т.е. токов, направленных от защищаемых шин.

Тормозная характеристика срабатывания дифференциальной защиты RED 521 представлена на рисунке  3 .12.

Рисунок 3.12 – Тормозная характеристика функции дифференциальной защиты устройства RED 521

По оси ординат откладывается первичный дифференциальный ток I_диф, равный среднеквадратичному значению, рассчитываемому на базе мгновенных значений дифференциального тока i_диф.

По оси абсцисс откладывается первичный тормозной ток I_торм, равный среднеквадратичному значению, рассчитываемому на базе мгновенных значений входного тока i_вх.

Тормозная характеристика состоит из двух участков:

– горизонтального (Участок 1), на котором срабатывание определяется параметром срабатывания по начальному дифференциальному току Diff Oper Level;

– наклонного (Участок 2), имеющего фиксированный наклон Наклон 2 с коэффициентом торможения K_торм = 0,53.

Коэффициент торможения наклонного участка определяется по выражению

, (3.77)

где ΔI_диф – приращение дифференциального тока на границе срабатывания;

ΔI_торм – приращение тормозного тока на границе срабатывания.

3.2.1.1Начальный дифференциальный ток срабатывания Diff Oper Level (dol)

Начальный дифференциальный ток срабатывания Diff Oper Level (DOL) рассчитывается и задается в первичных величинах.

Критерием выбора начального дифференциального тока срабатывания Diff Oper Level (DOL) является обеспечение несрабатывания в случае подключения присоединения, во вторичных токовых цепях которого имеется разрыв. Это может быть обеспечено только выбором тормозной характеристики срабатывания дифференциальной защиты. Чем больше присоединений подключено к зоне защиты, тем больше торможение и тем больший дифференциальный ток (вызванный подключением присоединения, во вторичных токовых цепях которого имеется разрыв) необходим для срабатывания защиты. При повышенном дифференциальном токе с выдержкой времени срабатывает блокировка медленного органа обнаружения разрыва цепей ТТ.

Таким образом, параметр срабатывания должен быть отстроен от максимального дифференциального тока, который может возникнуть при обрыве цепей тока, по выражению:

Diff Oper Level = K_отсI_{раб,макс}, (3.78)

где K_отс – коэффициент отстройки. Значение K_отс зависит от наиболее вероятного числа присоединений, которые реально находятся в работе, и выбирается в соответствии с таблицей  3 .31, что позволяет обеспечить несрабатывание дифференциальной защиты в случае подключения присоединения, во вторичных токовых цепях которого имеется разрыв;

I_{раб,макс} – наибольший из максимальных рабочих токов присоединений.

Таблица 3.31 – Значения коэффициента отстройки для расчета параметра срабатывания Diff Oper Level (DOL)

Объект защиты	Kотс
Система шин, для которой возможна длительная работа с двумя присоединениями примерно равной мощности	1,15
Система шин, для которой число присоединений с примерно равными наибольшими мощностями равно 3	0,9
Система шин, для которой число мощных присоединений больше 3 и имеются другие, менее мощные присоединения	0,75

Чувствительность проверяется по выражению

, (3.79)

где I_кз,мин – минимальное значение тока короткого замыкания в защищаемой зоне. В качестве расчетного может быть рассмотрен режим опробования.

Рассчитанное значение коэффициента чувствительности должно быть K_ч ≥ (1,5 ÷ 1,9). При этом обеспечивается надежное функционирование защиты пи минимальных токах повреждений в защищаемой зоне.