4. Защита, устанавливаемая на линии w4

На головной линии 35 кВ W4 на подстанции №1 должна быть установлена трехступенчатая токовая защита.

Ток срабатывания первой ступени (селективной токовой отсечки):

Проверяется отстройка от бросков тока намагничивания трансформаторов:

Отстройка обеспечивается.

Выбираются ТТ типа ТФНД-35М с коэффициентом трансформации . Схема соединения вторичных обмоток ТТ и катушек реле – «неполная звезда – неполная звезда».

Ток срабатывания реле первой ступени:

Выбирается реле РТ-40/50.

Определяется зона действия первой ступени защиты (рис.4.9). Протяженность этой зоны составляет 20% длины линии W4.

Рис. 4.9 – Графики зависимости токов КЗ и тока срабатывания первой ступени трехступенчатой токовой защиты линии W4 от расстояния между источником и точкой КЗ

Ток срабатывания второй ступени (токовой отсечки с выдержкой времени срабатывания) выбирается по условию отстройки от токов КЗ при повреждениях в конце зоны действия быстродействующей защиты трансформатора Т2 и первой ступени защиты линии W2:

_{В этих условиях необходимо принят:}

_{Ток срабатывания реле второй ступени:}

_{Для второй ступени защиты выбирается реле РТ-40/50.}

_{Выдержка времени второй ступени защиты должна быть согласована с временем срабатывания быстродействующих защит, установленных на трансформаторе Т2, линии W2 и линии W3:}

_{Третья ступень защиты – МТЗ. Ее ток срабатывания выбирается по условию возврата защиты в исходное состояние в наиболее тяжелом для линии W4 послеаварийном режиме. Этот режим может возникнуть при самозапуске электродвигателей всех нагрузок в сети (Н1 – Н5), если в исходном нормальном режиме трансформаторы Т1, Т2 и Т3 получают питание по линии W4 (линия W1 выведена из работы, а с выключатель Q1 на линии W4 включен). В этих условиях, в случае отключения головной линии W4, последующего ее включения устройством АПВ и восстановления питания на шинах 35 кВ подстанций № 2 и 4, в линии W4 может возникнуть наибольший ток:}

Здесь - ток в линии W4 в месте установки защиты, обусловленный самозапуском электродвигателей в нагрузке Н1нагрузке Н2нагрузке Н3нагрузке Н4и нагрузке Н5приведенный к стороне 35 кВ.

Ток срабатывания третьей ступени защиты:

При этом защита отстроена от максимального рабочего тока в линии W4 и можно принять:

Ток срабатывания реле третьей ступени защиты:

Коэффициент чувствительности третьей ступени защиты в режиме основного действия:

Здесь - ток в месте установки защиты на линии W4 при двухфазном КЗ в расчетной точке К4, приведенный к стороне 35 кВ.

Как видно, третья ступень защиты имеет достаточную чувствительность. Для третьей ступени защиты выбирается реле тока PT-40/10 с диапазоном уставок от 2,5 до 10 А. Выдержка времени третьей ступени защиты должна быть согласована с выдержкой времени срабатывания МТЗ, установленной на трансформаторе Т2 (1.3 с), и третьей ступени защиты, установленной на линии W2 на подстанции №2 (3,5 с):

_{Реле времени для второй и третьей ступеней защиты линии W4 – ЭВ-132 с диапазоном выдержек времени от 0,5 до 9 с и номинальным напряжением питания 220 В. Промежуточные реле – РП-221 с номинальным напряжением питания 220 В. Указательные реле – РУ-21/0,01.}

_{Схема защиты, устанавливаемой на линии W4 на подстанции №1 (рис. 4.10).}

_{Производится проверка ТТ на 10% погрешность. Определяется предельная кратность тока для ТТ на подстанции № 1:}

_{По кривым предельной кратности для ТФНД-35М определяется максимальное значение сопротивления нагрузки ТТ – 7 Ом.}

_{Расчетное наибольшее сопротивление нагрузки ТТ:}

Здесь - сопротивление реле РТ-40 при минимальной уставке;и- расчетная мощность реле и минимальный ток срабатывания реле (для реле РТ-40/50для реле РТ-40/10);- активное сопротивление проводников в сигнальном кабеле (можно принять);- активное сопротивление переходных контактов (можно принять).

Значение расчетного наибольшего сопротивления:

Это значение (0.29 Ом) меньше допустимого (7 Ом). Следовательно, режим работы ТТ в защите, установленной на линии W4 на подстанции №1, соответствует требованиям, при выполнении которых полная погрешность ТТ не превысит 10%.

Рис. 4.10 – Схема защиты, устанавливаемой на линии W4 на ПС №1