9.3 Защита вл 10 кВ

Линии напряжением 10 кВ защищаются от токов междуфазных КЗ с помощью МТЗ и ТО с действием на отключение высоковольтного выключателя. Защита выполняется в двухфазном варианте на реле РТВ и РТМ или РТ85. В курсовом проекте предлагается выполнить расчет защиты на реле РТВ и РТМ, встраиваемые в приводы ПП-67. Для защиты линии 10 кВ рекомендуется использовать три модификации реле: РТВ-I с уставками 5; 6; 7,5 и 10 А; реле РТВ-II с уставками 10; 12,5; 15 и 17,5 А; РТВ-III с уставками 20; 25; 30 и 35 А. Расчет МТЗ и ТО для ВЛ 10 кВ рассмотрим на примере исходной схемы электропередачи (рисунок 7.1).

Расчет МТЗ проводим следующим образом:

9.3.1 Определяем ток срабатывания защиты (I_с.з) по двум условиям:

1) отстройки от расчетного тока нагрузки (I_{раб.макс}) головного участка (0-1) линии 10 кВ:

, (9.24)

где К_Н, К_З, К_В – коэффициенты надежности, самозапуска и возврата; для реле РТВ рекомендуется принимать К_Н=1,3; К_З=1,1; К_В=0,65.

2) условию селективности с ближайшей к шинам 10 кВ защитой ТП 10/0,38 кВ плавкими предохранителями:

, (9.25)

где К_н.п=1,4 – коэффициент надежности срабатывания плавкого предохранителя;

I_В.С – ток плавкой вставки, определенный по её защитной характеристике (рис. Л4 приложения Л) при времени перегорания t=5 с, А; номинальный ток плавкой вставки можно принять по данным 3, с.315 или по таблице Н14 приложения Н для самого мощного трансформатора 10/0,38 кВ, ближайшего к шинам 10 кВ населенного пункта, подключенного к линии 10 кВ.

Большее значение «I_с.з» принимается за расчетное.

9.3.2 Определяем ток срабатывания реле:

, (9.26)

где К_сх =1 – коэффициент схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и реле (схема неполной звезды);

К_I – коэффициент трансформации трансформаторов тока (ТТ):

, (9.27)

I_1ном – первичный номинальный ток ТТ, А; выбирается из стандартного ряда значений: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300 и 400 А по условию:

. (9.28)

9.3.3 Выбираем уставку тока для реле РТВ из ряда значений: 5; 6; 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5; 20; 25; 30 и 35 А по условию:

. (9.29)

9.3.4 Определяем уточненное значение тока срабатывания защиты:

. (9.30)

9.3.5 Проверяем чувствительность защиты:

, (9.31)

где I_к3⁽²⁾ – ток двухфазного КЗ в конце линии 10 кВ (минимальный ток КЗ), кА; (соответствует точке К₃ на рисунке 7.1).

Расчет ТО проводим следующим образом:

9.3.6 Выбираем ток срабатывания ТО по двум условиям:

1) отстройке от максимального тока КЗ у подстанции ближайшего к шинам 10 кВ населенного пункта:

; (9.32)

где I_к2⁽³⁾ – расчетный ток трехфазного КЗ для подстанции населенного пункта №1, кА; (соответствует точке К₂ на рисунке 7.1).

2) отстройке от броска тока намагничивания трансформаторов 10/0,38 кВ, подключенных к линии, при их включении под напряжение 7:

, (9.33)

где U_{ном.уст} =10 кВ;

S_тр.ном – сумма номинальных мощностей трансформаторов всех ТП, питающихся от линии, кВА; принимается ориентировочно по максимальной полной мощности головного участка ВЛ 10 кВ из таблицы 3.1.

Большее значение принимается за расчетное.

9.3.7 Определяем ток срабатывания реле отсечки по формуле, аналогичной (9.26):

. (9.34)

9.3.8 Выбираем уставку тока для реле РТМ из ряда значений: 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 100; 125 и 150 А по условию, аналогичному (9.29):

. (9.35)

Если ток срабатывания реле отсечки, рассчитанный по (9.34), превышает стандартные значения уставок, необходимо для ТО использовать другой трансформатор тока с большим коэффициентом трансформации и вновь повторить расчеты по формулам (9.34) и (9.35).

9.3.9 Определяем уточненное значение тока срабатывания ТО:

. (9.36)

9.3.10 Проверяем чувствительность защиты:

, (9.37)

где I_к1⁽³⁾ – ток трехфазного КЗ в месте установки ТО на шинах 10 кВ (максимальный ток КЗ), кА; (соответствует точке К₁ на рисунке 7.1).