Методические указания по выполнению раздела

КП и ДП

«Токовая защита линии нулевой последовательности»

по дисциплине «Релейная защита»

Защита нулевой последовательности применяется для защиты линий от КЗ на землю в сетях 110 кВ и выше. Реагирует на токи нулевой последовательности. Выполняются в виде МТЗ нулевой последовательности (МТЗ НП) и отсечек как простых, так и направленных. При возникновении КЗ, в месте повреждения, возникают токи I₀ , которые замыкаются по контуру фаза – земля через место повреждения и заземленную нейтраль. Таким образом, при КЗ на землю появление токов I₀ возможно только в сети, где имеются трансформаторы с заземлёнными нейтралями. Если трансформатор имеет соединение обмоток Υ/Δ, то замыкание на землю на стороне треугольника не вызывает токов нулевой последовательности со стороны звезды.

Ненаправленная МТЗ НП применяется в сети с односторонним питанием места КЗ током I₀ , т.е. при расположении трансформаторов с заземленной нейтралью с одной стороны защищаемого участка.

В сетях заземленными нейтралями, распложенными с обеих сторон рассматриваемого участка, селективное действие обеспечивается наличием органа направления мощности и выдержки времени, действующей при одном направлении мощности по ступенчатому принципу.

В сетях 110кВ и выше широкое применение получила ступенчатая НТЗ НП. ЧЭАЗ выпускает релейную защиту в комплекте с дистанционной РЗ типа ЭПЗ-1636 и с дистанционной РЗ на ИМС типа ШДЭ-2801.

Порядок расчета уставок токовой защиты нулевой последовательности.

1. расчет токов короткого замыкания производим в программе TKZE

   1. составляем исходные данные для расчета, с параметрами максимального режима. (расширение TKZ)

   2. в задании указываем трёхфазный ток прямой последовательности (I⁽³⁾), однофазный (I₀⁽¹⁾) и двухфазный на землю нулевой (I₀⁽⁴⁾) последовательности ветви и узлы в которых необходимо определить токи и напряжения. (расширение 001)

2. производим расчет уставок комплектов со стороны источников питания.

   1. если линия установлена в сторону системы, т.е. ИП большой мощности, то расчет производим по пункту «А».

   2. если линия установлена в сторону линии, трансформатора, то расчет производим по пункту «Б».

3. защита имеет три ступени. В каждой ступени определяем:

I_сз, I_ср, t, К_ч

I2

I1

«А»

Рассчитываем уставки комплекта, установленного со стороны С

I ступень

1. Определяем ток срабатывания защиты по формуле

, кА, (1)

где: К_Н – коэффициент надежности отстройки, равный 1,3;

3I_0MAX – максимальное значение тройного тока нулевой последовательности,

протекающего через, защиту при КЗ на шинах противоположной

нции, 3000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 подстанции, кА.

!

Примечание: Токи нулевой последовательности задаются в программе TKZE тройного значения, для первой ступени производим выбор максимального тока нулевой последовательности из однофазных, двухфазных токов протекающего через, защиту при КЗ на

нции, 3000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000шинах противоположной подстанции.

2. Определяем ток срабатывания реле по формуле

, А, (2)

где: I_СЗ – ток срабатывания защиты, А;

К_СХ – коэффициент схемы, равный 1;

К_I – коэффициент трансформации ТА,

3. Время срабатывания защиты:

сек.

4. Коэффициент чувствительности не проверяется.

II ступень

1. Определяем ток срабатывания защиты:

, кА, (5)

где: К_Н – коэффициент надежности отстройки, равный 1,1;

К_Р – коэффициент токораспределения;

I_СЗСМW^I – ток срабатывания I ступени комплекта на смежной линии, кА.

, (6)

где: I_КЗАЩ – ток через рассчитываемую защиту, кА;

I_КСМЕЖ – ток через защиту смежной линии, кА.

!

Примечание: Для расчета коэффициента токораспределения указываем однофазные или двухфазные токи ( из одного блока), проходящие по ветвям к шинам на конце смежной линии.

, кА,

где: К_Н – коэффициент надежности отстройки, равный 1,3;

3I_0MAX – максимальное значение тройного тока нулевой последовательности

через защиту смежной линии при КЗ на шинах ее противоположной

подстанции, кА.

Примечание: При наличии нескольких смежных линий, выбираем наибольшее из токов срабатывания защиты второй ступени (I _СЗ ^II).

2. Определяем ток срабатывания реле по формуле (2):

3. Время срабатывания защиты:

сек.

4. Проверяем коэффициент чувствительности:

, (7)

где: 3I_0MIN – минимальное значение тройного тока нулевой последовательности,

протекающего через, защиту при КЗ на шинах противоположной

подстанции, кА;

I_СЗ^II – ток срабатывания защиты II ступени, кА.

!

Примечание: Если коэффициент чувствительности не удовлетворяет условию, то производим расчёт тока срабатывания защиты второй ступени по заданному коэффициенту чувствительности.