7.4. Расчет защиты магистрального участка сети w12-t6 и w13-t7.

Расчет максимальной токовой защиты.

Ток защиты на Q14 выбирается по наиболее тяжелому условию обеспечения несрабатывания на отключение защиты линии W12 при послеаварийных перегрузках.

Первичный ток срабатывания МТЗ на Q14 при отключении трехфазного КЗ на отходящем элементе (точка К- 7 рис.3.2) заведомо меньше, чем при других послеаварийных режимах.

По условию обеспечения несрабатывания МТЗ при восстановлении питания действием АВР после бестоковой паузы:

А где:

– коэффициент отстройки для реле РТВ.

Первичный ток срабатывания максимальной токовой защиты МТЗ на Q20 по условию несрабатывания РЗ при включении дополнительной нагрузки устройством АВР:

А,

– коэффициент возврата реле РТВ;

– коэффициент, учитывающий увеличение тока двигателей не терявшей питание секции при снижении напряжения вследствие подключения нагрузки другой секции.

– коэффициент загрузки трансформатора.

Исходя из условия согласования по току с предохранителями принимаем А.

Ток срабатывания реле РТВ равен:

А.

Производится согласование МТЗ на Q20 магистрального участка с отсечкой автоматического выключателя QF2:

-ток срабатывания автоматического выключателя QF2, приведенный к стороне 10 кВ:

А.

А ,

где: – коэффициент надежности согласования реле типа РТВ с автоматическим выключателем ВА [13].

Окончательно принимаем А.

При ступени селективности 0,6 с МТЗ на Q20 должна иметь выдержку времени в независимой части:

t_с.з.Q14 ≥ t_пл+t_гор+Δt=0,05+0,05+0,6=0,7 c,

где: t_пл=0,05 с – время плавления предохранителя,

t_гор=0,05 с – время горения дуги;

Δt=0,6 с – ступень селективности.

Чувствительность МТЗ на Q14 в основной зоне ( схема «неполная звезда с тремя реле»; коэффициент схемы равен единице)

. Условие выполняется.

Расчет селективной токовой отсечки.

Отстройка от максимального тока внешнего КЗ:

.

Проверяется надежность отстройки отсечки от броска тока намагничивания трансформаторов:

А.

Коэффициент чувствительности отсечки определяется при двухфазном КЗ на выводах 6 кВ силового трансформатора (точка К-3) при условии, что погрешность трансформатора тока ТА не превышает 10 % [8] (схема «неполная звезда с двумя реле»; коэффициент схемы равен единице):

. Условие выполняется.

Проверка на десятипроцентную погрешность.

Проверка на 10%-ную погрешность производится по методике с помощью кривой предельных кратностей . Предельная кратность определяется по выражению:

.

Этому значению К₁₀ соответствует z_н = 3 Ом, при котором , а токовая погрешность f несколько меньше 10% ([2] рис.П6.1).

Рассчитывается фактическое сопротивление нагрузки на ТА при двухфазном КЗ на выводах 6 кВ силового трансформатора, т.е. в зоне действия МТЗ, по выражению:

Ом,

где: Ом – сопротивление реле РТМ при уставке

20 А( А).

Ом – сопротивление реле РТВ при токе срабатывания А.

Таким образом, расчётное сопротивление нагрузки(2,789 Ом) меньше допустимого его значения(3 Ом), и следовательно, погрешность трансформатора тока меньше 10% .

А.

Определяем чувствительность отсечки с учётом действительной погрешности трансформаторов тока. Погрешность трансформаторов тока f определяется при максимальном токе КЗ. При коэффициенте чувствительности равном 1,5 для токовой отсечки блока линия – трансформатор.

Максимальная кратность тока:

.

Допустимое значение предельной кратности при определённом значении расчетного сопротивления нагрузки 2,789 Ом. Коэффициент , отсюда погрешность f=11% ([2] рис.П6.2).

Коэффициент чувствительности отсечки при двухфазном КЗ в точке К-12:

. Условие выполняется.

Чувствительность обеспечивается при реальной погрешности. Таким образом, отсечку можно считать основной защитой магистрального участка, такая схема защиты может быть использована при заданных условиях.

Расчет специальной токовой защиты нулевой последовательности на стороне НН трансформаторов Т6 и Т7.

Ток срабатывания специальной токовой защиты нулевой последовательности от КЗ на землю на стороне НН трансформаторов Т10 и Т11 выбирается из условия отстройки токов небаланса в нулевом проводе, куда включен трансформатор тока с реле KAZ :

Для трансформатора Т6:

А,

где: k_о=1,6 – коэффициент отстройки.

Коэффициент чувствительности:

.

Для трансформатора Т7:

А,

где: k_о=1,6 – коэффициент отстройки.

Коэффициент чувствительности:

.

Расчет токовой защиты от однофазных замыканий на землю в обмотке или на выводах трансформатора, а так же питающей линии 10 кВ.

Емкостный ток линии определяется как:

А,

А,

где - емкостной ток 1,0 км кабеля ААГ 3х16(табл. 2.245)[7].

Первичный ток срабатывания защиты выбирается из условия несрабатывания защиты от броска собственного емкостного тока линий при внешнем перемежающемся замыкании на землю:

А,

где: k_o=1,2 – коэффициент отстройки;

k_б=2,5 – коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока.

Чувствительность защиты:

.

Выводы:

Из приведённых расчётов следует, что МТО можно использовать в качестве основной защиты рассмотренных участков сети. РЗ на выключателях может быть выполнена двумя способами:

1.МТО на реле типа РТМ с с;

МТЗ на реле типа РТВ с с.

2.МТО на реле типа РТ-80 с с;

МТЗ на реле типа РТ-80 с с.

С технической стороны оба варианта приемлемы и примерно равнозначны, за исключением элементной базы. Реле РТ-80 являются более точными и универсальными реле, но из-за условия согласования с предохранителями они теряют свои преимущества. Следует также учитывать, что РТ-80 применяется в основном для защиты двигателей. Исходя из условий однотипности оборудования устройства РЗиА должны быть выполнены, по возможности, на одной элементной базе. Необходимо рассмотреть на каких реле выполнены защиты остальных присоединений рассматриваемого РП (ТП). Использование реле РТ-80 для защиты ЭД не означает, что остальные защиты должны быть выполнены на реле этого типа. Предпочтение для защит магистрального участка сети стоит отдать реле РТМ и РТВ, если позволяют технические условия (коэффициент чувствительности, погрешности ТА и т.д.).