Дифференциальная защита линий.
Для рассматриваемого участка сети высокочастотная дифференциально–фазная защита в составе панелей ДФЗ–201 устанавливается на линиях АБ и БВ, через которые осуществляется транзит мощности параллельно работающих станций. Для линии с отпайкой принято, что двигательная нагрузка на подстанции Г незначительна и установка полукомплекта защиты на этой подстанции не предусматривается.
Расчет уставок защит
Определяют вторичные токи нагрузки:
для
линии АБ
=
/
= 690/150 = 4,6 А
для линии БВ = / = 945/200 = 4,6 А
2.Находим ток срабатывания реле пуска передатчика:
для
линии АБ
=
/
)
= (1,1/0,85) ∙ 4,6 = 5,95 А
для линии БВ = / ) = (1,1/0,85) ∙ 4,725 = 6,11 А
Находим ток срабатывания реле подготовки цепи отключения:
для
линии АБ
=
= 1,4 ∙ 5,95 = 8,33 А
для линии БВ = =1,4 ∙ 6,11 = 8,56 А
Чувствительность токовых пусковых органов проверяется для каждого полукомплекта защиты при трехфазных КЗ в конце линии в расчетных режимах.
Для полукомплекта защиты, установленного на подстанции А линии АБ, чувствительность реле пуска приемопередатчика и подготовки цепей отключения при трехфазном КЗ на подстанции Б в максимальном режиме:
=
/
=
25,33/5,95 = 4,26
=
/
=
25,33/8,33 = 3,04
где
=
/
=5067/200
= 25,33 А.
Уставка срабатывания реле сопротивления:
для
линии АБ
= 198/(1,73∙1,2∙1,05∙cos(75-40)∙0,690)
= 160,3 Ом ;
для линии БВ = 198/(1,73∙1,2∙1,05∙cos(75-40)∙0,945) = 117 Ом ;
Чувствительность реле сопротивления проверяется при КЗ в конце линии:
для линии АБ = 160,3/30,8 = 5,20
для линии БВ = 117/58,4 = 2,00
Чувствительность реле сопротивления по току точной работы проверяется для каждого полукомплекта защиты при КЗ в концце линии в расчетных режимах.
Для полукомплекта защиты, установленного на ПА линии АБ
Чувствительность реле сопротивления по току точной работы при трехфазном КЗ на ПБ максимальном режиме определяется как
=
/
=
25,33/1,6 =1 5,83
Результаты расчета коэффициента чувствительности при симметричных КЗ для других полукомплектов защит в различных режимах приведены в таблице ниже.
Находим токи срабатывания цепи подготовки отключения по обратной и нулевой последовательности тока:
Для линии АБ
=
)
= 1,2 ∙ 2 ∙ 0,025 ∙ 690/(0,5 ∙ 150) = 0,55
=
0,55 А
Для линии БВ
= ) = 1,2 ∙ 2 ∙ 0,025 ∙ 945/(0,5 ∙ 200) = 0,57
= 0,57 А
Эти уставки не расчетные,так как меньше минимально возможных уставок реле.
Для каждого полукомплекта защиты, установленного на ПА линии АБ, при двухфазном КЗ на ПБ в максимальном режиме
=
7,13 А.
Результаты
расчета
для других полукомплектов защиты в
различных режимах приведены в таблице
ниже
Выбирается уставка срабатывания фильтр-реле обратной последовательности цепи подготовки отключения из условий обеспечения коэффициента чувствительности не менее двух в наихудшем режиме:
Чувствительность защиты при двухфазном КЗ определяется во всех расчетных режимах. Результаты расчета сведены в таблицу.
Чувствительность пусковых органов по цепям отключения при однофазных КЗ определяется для каждого полукомплекта защиты на основании предварительно найденных токов обратной и нулевой последовательности, подводимых к реле при КЗ в конце линии в расчетных режимах
Для полукомплекта защиты, установленной на ПА линии АБ,при КЗ в конце линии вторичные токи находятся:
=
3,80 А
=
14,30 А
По обобщенным характеристикам чувствительности пусковых органов для несимметричных КЗ панели ДФЗ – 201 определяем относительный ток нулевой последовательности, соответствующий = 2
Принимаем
= 2 А.
Расчетная уставка срабатывания по току нулевой последовательности:
=
=
14,30/2 = 7,15 А
Принимаем
= 2 А.
Чувствительность пусковых органов по цепям отключения при двухфазном КЗ на землю определяется для каждого полукомплекта защиты так же, как и при однофазных
Для полукомплекта защита,установленного на ПА линии АБ, при КЗ в конце линии вторичных токи находятся:
=
∙
/
= 14,84 А,
где
=
/(1,73
∙ (
+
/
))
= 3,95 кА
=
∙
/(
+
)
= 9,39 А
=
∙
/
= 14,45 А
Определяем расчетный коэффициент фильтра органа манипуляции
=
(
/
)
= 1,5 (19,44 / 9,39) = 3,10
На основание расчетов фильтра для полукомплекта принимаем равным 8.
Проверяется надежность манипуляции при симметричных и несимметричных КЗ в расчетных режимах.
Для полукомплекта защиты, установленной на ПА линии АБ, ток надежность манипуляции определяется:
при симметричных КЗ по току трехфазного КЗ в начале линии
=
∙
(1-
-
∙
/ 3) = 127,41 ∙ (1 - 0,08 -8 ∙ 0,1 /3) = 83,24
при симметричных КЗ по току двухфазного замыкания на землю при КЗ в конце линии
=
∙
(1-
-
∙
/ 3) = 25,33 ∙ (1 - 0,08 -8 ∙ 0,1 /3) = 16,55
при несимметричных КЗ по току двухфазного замыкания на землю при КЗ в конце линии
=
∙
-
= 8 ∙ 9,392 – 19,44 = 55,7 А
Результаты расчета тока надежной манипуляции для других полукомплектов в различных режимах приведены в таблице ниже.
Таблица 2.5.1. - Расчет дифференциально-фазной высокочастотной защиты
Линия |
Место установки защиты |
Расчетный режим и место КЗ |
Расчет пусковых органов при симметричных КЗ |
Расчет пусковых органов при несимметричных КЗ |
||||||
Проверка чувствительности |
Двухфазное КЗ |
|||||||||
Вторичн ый ток при трехфазн ом КЗ, А |
Кчпп |
Кчпо |
Кчz |
Кчточн |
I2в, А |
I2српо, А |
КчI2 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
АБ |
А |
Режим максимальный, КЗ на Б |
25,33 |
4,26 |
3,04 |
5,21 |
15,83 |
7,13 |
1,00 |
7,13 |
Режим минимальный, КЗ на Б |
25,33 |
4,26 |
3,04 |
5,21 |
15,83 |
7,80 |
1,00 |
7,80 |
||
Б |
Режим максимальный, КЗ на А |
12,13 |
2,04 |
1,46 |
5,21 |
7,58 |
0,53 |
1,00 |
0,53 |
|
Режим минимальный, КЗ на А |
10,54 |
1,77 |
1,26 |
5,21 |
6,59 |
0,40 |
1,00 |
0,40 |
||
БВ |
Б |
Режим максимальный, КЗ на В |
5,28 |
0,86 |
0,62 |
2,01 |
3,30 |
0,28 |
1,00 |
0,28 |
Режим минимальный, КЗ на В |
5,28 |
0,86 |
0,62 |
2,01 |
3,30 |
0,41 |
1,00 |
0,41 |
||
То же, каскадное откл. у шин В |
8,23 |
1,35 |
0,96 |
2,01 |
5,14 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
||
В |
Режим максимальный, КЗ на Б |
7,38 |
1,21 |
0,86 |
2,01 |
4,61 |
0,81 |
1,00 |
0,81 |
|
Режим минимальный, КЗ на Б |
5,93 |
0,97 |
0,69 |
2,01 |
3,71 |
0,57 |
1,00 |
0,57 |
||
То же, каскадное откл. у шин Б |
8,58 |
1,40 |
1,00 |
2,01 |
5,36 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
||
Продолжение таблицы 2.5.2.
Линия |
Место установки защиты |
Расчетный режим и место КЗ |
Расчет пусковых органов при несимметричных |
||||||
Проверка чувствительности |
|||||||||
Проверка чувствительности |
|||||||||
n1Л |
I2в(1), А |
3I0в(1), А |
КчI2 |
3I0врасч, А |
I0вср, А |
3I0в |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
АБ |
А |
Режим максимальный, КЗ на Б |
0,56 |
6,80 |
14,30 |
6,80 |
- |
2,0 |
- |
Режим минимальный, КЗ на Б |
0,62 |
7,04 |
13,74 |
7,04 |
- |
2,0 |
- |
||
Б |
Режим максимальный, КЗ на А |
0,09 |
5,26 |
2,50 |
5,26 |
- |
2,0 |
- |
|
Режим минимальный, КЗ на А |
0,08 |
4,58 |
2,45 |
4,58 |
- |
2,0 |
- |
||
БВ |
Б |
Режим максимальный, КЗ на В |
0,11 |
1,52 |
2,40 |
1,52 |
0,60 |
2,0 |
- |
Режим минимальный, КЗ на В |
0,15 |
1,52 |
2,41 |
1,52 |
0,60 |
2,0 |
- |
||
То же, каскадное откл. у шин В |
0,29 |
0,66 |
2,95 |
0,66 |
1,60 |
2,0 |
- |
||
В |
Режим максимальный, КЗ на Б |
0,22 |
1,98 |
3,00 |
1,98 |
- |
2,0 |
- |
|
Режим минимальный, КЗ на Б |
0,19 |
1,65 |
2,68 |
1,65 |
0,50 |
2,0 |
- |
||
То же, каскадное откл. у шин Б |
0,24 |
0,54 |
3,27 |
0,54 |
1,70 |
2,0 |
- |
||
Продолжение таблицы 2.5.3.
Линия |
Место установки защиты |
Расчетный режим и место КЗ |
Расчет пусковых органов при несимметричных КЗ |
|||||||
Проверка чувствительности |
||||||||||
Двухфазное КЗ на землю |
||||||||||
Х1Σ, ОМ |
Х0Σ, ОМ |
I1к(1,1), кА |
I1в(1,1), А |
I2в(1,1), А |
3I0(1,1), кА |
n0л |
3I0в(1,1), А |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
АБ |
А |
Режим максимальный, КЗ на Б |
19,67 |
33,91 |
3,95 |
14,84 |
9,39 |
4,36 |
0,39 |
11,45 |
Режим минимальный, КЗ на Б |
21,52 |
34,46 |
3,65 |
15,00 |
9,23 |
4,21 |
0,40 |
11,26 |
||
Б |
Режим максимальный, КЗ на А |
6,34 |
1,93 |
16,24 |
9,41 |
2,20 |
37,36 |
0,01 |
3,43 |
|
Режим минимальный, КЗ на А |
6,42 |
1,93 |
16,07 |
8,19 |
1,89 |
37,07 |
0,01 |
3,36 |
||
БВ |
Б |
Режим максимальный, КЗ на В |
13,39 |
19,54 |
5,95 |
3,17 |
1,88 |
7,26 |
0,06 |
2,03 |
Режим минимальный, КЗ на В |
19,38 |
28,47 |
4,11 |
3,16 |
1,88 |
4,99 |
0,08 |
2,03 |
||
То же, каскадное откл. у шин В |
80,68 |
133,18 |
0,97 |
1,43 |
0,89 |
1,10 |
0,44 |
2,39 |
||
В |
Режим максимальный, КЗ на Б |
19,67 |
33,91 |
3,95 |
4,32 |
2,73 |
4,36 |
0,11 |
2,40 |
|
Режим минимальный, КЗ на Б |
21,52 |
34,46 |
3,65 |
3,51 |
2,16 |
4,21 |
0,10 |
2,19 |
||
То же, каскадное откл. у шин Б |
77,41 |
134,00 |
1,00 |
1,18 |
0,75 |
1,10 |
0,47 |
2,61 |
||
Продолжение таблицы 2.5.2.
Линия |
Место установки защиты |
органов при несимметричных КЗ |
Расчет органа манипуляции |
Расчет органа манипуляции |
|||||||||||||||
Определение минимального тока на в |
|||||||||||||||||||
Проверка чувствительности на землю |
Выбор коэффициента фильтра |
Не сим. КЗ |
Симметрично |
||||||||||||||||
|
I1Вм, А |
|
|
На линнии |
|||||||||||||||
КчI2 |
3I0в*факт, А |
КчΣ |
I1врасч, А |
I2врасч, А |
I1врасч/ /I2врасч |
Красч |
К>Красч |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|||||
АБ |
А |
9,39 |
5,73 |
>4 |
19,44 |
9,39 |
2,07 |
3,10 |
8,00 |
55,70 |
2,00 |
127,41 |
25,33 |
8 |
|||||
9,23 |
5,63 |
>4 |
19,60 |
9,23 |
2,12 |
3,18 |
8,00 |
54,26 |
2,00 |
127,41 |
25,33 |
8 |
|||||||
Б |
2,20 |
1,71 |
3,30 |
14,01 |
2,20 |
6,38 |
9,57 |
8,00 |
3,56 |
2,00 |
19,67 |
12,13 |
1 |
||||||
1,89 |
1,68 |
3,10 |
12,79 |
1,89 |
6,76 |
10,14 |
8,00 |
2,35 |
2,00 |
15,81 |
10,54 |
1 |
|||||||
БВ |
Б |
1,88 |
1,01 |
2,60 |
7,89 |
1,88 |
4,20 |
6,30 |
8,00 |
7,14 |
2,00 |
26,38 |
5,28 |
1 |
|||||
1,88 |
1,02 |
2,60 |
7,89 |
1,88 |
4,19 |
6,29 |
8,00 |
7,17 |
2,00 |
24,93 |
5,28 |
1 |
|||||||
0,89 |
1,19 |
1,60 |
6,15 |
0,89 |
6,93 |
10,39 |
8,00 |
0,95 |
2,00 |
- |
0,00 |
- |
|||||||
В |
2,73 |
1,20 |
3,60 |
9,05 |
2,73 |
3,31 |
4,96 |
8,00 |
12,83 |
2,00 |
44,33 |
7,38 |
2 |
||||||
2,16 |
1,10 |
3,00 |
8,24 |
2,16 |
3,81 |
5,72 |
8,00 |
9,05 |
2,00 |
28,99 |
5,93 |
1 |
|||||||
0,75 |
1,31 |
1,70 |
5,91 |
0,75 |
7,88 |
11,82 |
8,00 |
0,09 |
2,00 |
- |
0,00 |
- |
|||||||
