7. Защита, устанавливаемая на линии w2.

Линия W2 35 кВ может использоваться для передачи электрической энергии в двух направлениях, однако уставки будут рассчитываться только для питании со стороны ПС№2 при отключенной линииW1 и включенном секционном выключателеQ12, поскольку выключатель, а следовательно, и ТТ, устанавливаются именно с этой стороны. Выбираем направленные токовые защиты.

Ток срабатывания первой ступени защиты, А, (селективной токовой отсечки) выбирается по условию отстройки от максимального тока КЗ в конце линии W2 в расчетной точке К2 при питании со стороны ПС№2:

Кривые изменения значений токов КЗ, приведенных к стороне 35 кВ, в месте установки защиты зависят от удаленности места КЗ от места установки защиты (см. рис. 19). Зона действия 1-ой ступени защиты, определенная по этим кривым при двухфазных КЗ, составляет ~30% длины линии W2.

Рисунок 19

Трансформаторы тока для релейной защиты на линии W2– типа ТФНД-35М класса Р с коэффициентом трансформации 1000/5. Схема соединения вторичных обмоток ТТ и катушек реле – «неполная звезда – неполная звезда».

Ток срабатывания реле первой ступени защиты, А:

Выбирается реле РТ-40/50 с диапазоном уставок о 12,5 до 50 А.

Ток срабатывания второй ступени (токовой отсечки с выдержкой времени), А, выбирается по условию отстройки от токов КЗ при повреждениях в конце зоны действия быстродействующей защиты трансформатора Т1:

Ток срабатывания реле второй ступени:

Для второй ступени выбирается реле РТ-40/10.

Выдержка времени второй ступени должна быть согласована со временем срабатывания быстродействующей защиты, установленной на трансформаторе Т1:

Третья ступень защиты – МТЗ. Ее ток срабатывания выбирается по условию возврата защиты в исходное состояние в наиболее тяжелом для линии W2 послеаварийном режиме. Этот режим может возникнуть при самозапуске электродвигателей нагрузок Н1 и Н2, если в исходном нормальном режиме трансформатор Т1 получает питание по линииW3-W2 (линияW1 выведена из работы) и секционный выключательQ12 на ПС №2 включен.

Ток срабатывания третьей ступени, А:

При этом защита отстроена от максимального рабочего тока в линии W2 (145 А) и можно принять, А:

Ток срабатывания реле третьей ступени защиты, А:

Коэффициент чувствительности третьей ступени защиты в режиме основного действия:

Здесь – ток в месте установки защиты на линииW1 при двухфазном КЗ в расчетной точке КЗ, приведенный к стороне 35кВ.

Как видно, третья ступень защиты имеет достаточную чувствительность.

Для третьей ступени защиты выбирается реле тока РТ-40/2 с диапазоном уставок от 0,5 до 2 А.

Выдержка времени третьей ступени защиты, с, должна быть согласована с выдержкой времени срабатывания МТЗ, установленной на трансформаторе Т1 (2,6 с):

Реле времени для второй и третьей ступеней защиты линии W1 – ЭВ-132 с диапазоном выдержек времени от 0,5 до 9 с и номинальным напряжением питания 220 В.

Промежуточное реле – РП-221 с номинальным напряжением питания 220 В.

Указательное реле – РУ-21/0,01.

Производится проверка трансформаторов тока. Для этого проверяется максимальная кратность расчетного первичного тока по отношению к номинальному первичному току ТТ:

По кривым предельной кратности определяется максимальная допустимая вторичная нагрузка ТТ (полное сопротивление), при которой полная погрешность ТТ не превышает 10%. Для ТФНД-35М 1000/5 максимальное допустимое сопротивление нагрузки 3,5 Ом.

Расчетное наибольшее сопротивление нагрузки ТТ:

Значение расчетного наибольшего сопротивления, Ом:

Это значение значительно меньше допустимого (3,5 Ом). Следовательно, режим работы ТТ в защите, установленной на линии W2, соответствует требованиям, при выполнении которых полная погрешность ТТ не превысит 10%.

Таким образом, решения, принятые при выборе схемы защиты, ТТ и реле, можно считать приемлемыми.

Определяется длина мертвой зоны направленной защиты при близких КЗ:

Где - минимальная мощность срабатывания реле при токе в линии при трехфазном КЗ на границе мертвой зоны (для приближенных расчетов его значение можно принять равным значению тока КЗ в месте установки направленной защиты при повреждении в расчетной точке К4);- угол, дополняющийдо 90˚ (для РБМ-171/1 равен 45˚);- коэффициент трансформации ТТ,– коэффициент трансформации ТН,

Для выбранной 90-градусной схемы включения реле направления мощности

Где и– удельное индуктивное и активное сопротивление линииW2, Ом/км.

Полное удельное сопротивление линии, Ом/км:

Мощность срабатывания реле при номинальном токе равна 4 ВА.

Длина мертвой зоны при токе, превышающем номинальный в 10 раз, км:

По отношению ко всей длине линии это составляет, %:

Учитывая, что при КЗ в этой зоне должна сработать первая ступень защиты –ненаправленная токовая отсечка, можно считать протяженность мертвой зоны приемлимой.