
Diplom_Avtomatizatsia / №5 РЗиА ДИПЛОМА ХАКИМОВА
.doc
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
9. Релейная защита воздушной линии 10 кВ
9.1 Выбор состава релейной защиты
1. Электроустановки должны быть оборудованы устройствами релейной
защиты, предназначенными для:
а) автоматического отключения поврежденного элемента от остальной, неповрежденной части электрической системы (электроустановки) с помощью выключателей; если повреждение (например, замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью) непосредственно не нарушает работу электрической системы, допускается действие релейной защиты только на сигнал.
б) реагирования на опасные, ненормальные режимы работы элементов электрической системы (например, перегрузку, повышение напряжения в обмотке статора гидрогенератора); в зависимости от режима работы и условий эксплуатации электроустановки релейная защита должна быть выполнена с действием на сигнал или на отключение тех элементов, оставление которых в работе может привести к возникновению повреждения.
2. Устройства релейной защиты должны обеспечивать наименьшее возможное время отключения КЗ в целях сохранения бесперебойной работы неповрежденной части системы (устойчивая работа электрической системы и электроустановок потребителей, обеспечение возможности восстановления нормальной работы путем успешного действия АПВ и АВР, самозапуска электродвигателей, втягивания в синхронизм и пр.) и ограничения области и степени повреждения элемента.
3. Надежность функционирования релейной защиты (срабатывание при появлении условий на срабатывание и несрабатывание при их отсутствии) должна быть обеспечена применением устройств, которые по своим параметрам и исполнению соответствуют назначению, а также надлежащим обслуживанием этих устройств.
При необходимости следует использовать специальные меры повышения надежности функционирования, в частности схемное резервирование, непрерывный или периодический контроль состояния и др. Должна также учитываться вероятность ошибочных действий обслуживающего персонала при выполнении необходимых операций с релейной защитой.
4. Действие релейной защиты должно фиксироваться указательными реле, встроенными в реле указателями срабатывания, счетчиками числа срабатываний или другими устройствами в той степени, в какой это необходимо для учета и анализа работы защит.
5. На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных замыканий должна устанавливаться, как правило, двухступенчатая токовая защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки, а вторая в виде максимальной токовой защиты с независимой или зависимой характеристикой выдержки времени.
6. Основной защитой для отходящих линий является токовая отсечка, которая срабатывает без выдержки времени. Собственное время действия отсечки равно 0,02 – 0,01 секунды. Резервной защитой для отходящих линий является максимальная токовая защита. Она применяется в связи с тем, что токовая отсечка срабатывает не по всей протяженности линий. - /1/
-
Токовая отсечка
Расчет производим для Фидера №6, длина которого равна 7,98 км, линия выполнена проводом АС – 50.
Индуктивное и активное сопротивление линии:
ro = 0,592 Ом/км, xo = 0,392 Ом/км.
Z0 = 0,984 Ом/км.
Определяем сопротивление трансформатора приведенное к 10 кВ.
(74)
Определяем сопротивление системы приведенное к 10 кВ.
(75)
Определяем ток короткого замыкания, когда к.з. на шинах 10 кВ
Определяем сопротивление линии до точки короткого замыкания К2
,
,
(76)
Определяем ток короткого замыкания, в точке К2
(77)
Определяем сопротивление до точки короткого замыкания К3
–
длина фидера
,
Определяем ток короткого замыкания в точке К3
(78)
Определяем ток срабатывания отсечки, когда короткое замыкание
в точке К3
(79)
где КЗ – коэффициент запаса, учитывающий погрешность в расчете токов к.з. и погрешность в токе срабатывания реле.
У отсечки с токовым реле типа РТ – 40
Кз = 1,2 ÷ 1,3 – /10/ Кз = 1,25
Определяем ток срабатывания реле
(80)
где Ктт = 50/5 – коэффициент трансформации трансформатора тока;
Ксх = 1 – коэффициент схемы.
Определяем минимальный ток реле
(81)
Определяем коэффициент чувствительности
(82)
На фидере №6 необходимо установить токовую отсечку, так как защита проходит по чувствительности.
После срабатывания релейной защиты включается АПВ.
В сельских сетях АПВ выполняется однократного действия. Время цикла до одной секунды.
Для линий с односторонним питанием широко применяется схема конденсаторного типа рисунок 12.
Рисунок 12 – Схема АПВ линии
Однократность этой схемы АПВ обеспечивается конденсатором С1, который разряжается на реле KL1 и заряжается вновь только через определенное время после включения выключателя.
9.3 Максимальная токовая защита
Определяем ток срабатывания защиты
(83)
где Котс = 1,2 – коэффициент отстройки;
Кс.зп = 1,25 – коэффициент самозапуска;
Кв = 0,85 – коэффициент возврата.
(84)
Определяем ток срабатывания реле
(85)
где Ктт = 50/5 – коэффициент трансформации трансформатора тока;
Ксх = 1 – коэффициент схемы.
Определяем
коэффициент чувствительности
(86)
Максимальная токовая защита проходит по чувствительности.
Выдержку времени максимальной защиты берем на 0,03 сек больше времени срабатывания предохранителя, защищающий ТП. Время срабатывания предохранителя выбирается наибольшее из всех ТП участка защищаемого МТЗ.
Защита трансформаторов напряжением 35 – 10 – 6/0,4 кВ, мощностью до 1000кВА от внутренних повреждений и многофазных замыканий на вводах может применятся токовая защита плавкими предохранителями типа ПК. /11/
Для каждой ТП выбираем предохранитель ПК.
Ток короткого замыкания за трансформатором ТП определяется сопротивлением его.
,
(87)
Сопротивление Zтр берем из таблицы - /5/
ТП1; ТП3; ТП5:
ТП2; ТП4; ТП7:
ТП6; ТП8:
ТП9:
Время срабатывания предохранителей определяем по ампер – секундной характеристики плавкой вставки предохранителей. /11/
ТП1: tср = 0,05с;
ТП2: tср = 0,03с;
ТП3: tср = 0,05с;
ТП4: tср = 0,03с;
ТП5: tср = 0,05с;
ТП6: tср = 0,007с;
ТП7: tср = 0,03с;
ТП8: tср = 0,007с;
ТП9: tср = 0,08с.
Определяем выдержку времени максимальной защиты
с
Для каждой ТП принимаем предохранитель ПК-10:
ТП1: ПК-10/600А ;
ТП2: ПК-10/400А ;
ТП3: ПК-10/600А ;
ТП4: ПК-10/400А ;
ТП5: ПК-10/600А ;
ТП6: ПК-10/400А ;
ТП7: ПК-10/400А ;
ТП8: ПК-10/400А ;
ТП9: ПК-10/1000А .
Рисунок 12 – Расчетная схема
Лист