книги из ГПНТБ / Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий

тать, исходя из суммарной установленной мощности потребительских трансформаторов ( S s к В - А ) , питающих­ ся от данной линии с но­ минальным линейным на­ пряжением Un в кило­

вольтах:

Коэффициент схемы учитывает токораспределение во вторичных цепях трансформаторов тока. Он показывает, во сколько раз ток в реле больше вторичного тока транс­ форматоров тока. Его значение зависит не только от различных схем соединения трансформаторов тока и реле, но (для некоторых схем) и от вида короткого замыкания. Так, для схемы включения трансформаторов тока и реле в неполную звезду (см. рис. 53) kcx = 1, поскольку весь вторичный ток трансформатора тока протекает по реле

112

А и В практически весь вторичный ток трансформаторов тока фазы А будет протекать через реле, не ответвляясь во вторичную обмотку трансформатора тока фазы С, так как сопротивление этой обмотки значительно превышает сопротивление катушки реле. Если же замыкание воз­

разности вторичных токов фаз А и С.

^сх = У% а в формулу для / с 3 kcx = 1. Подсчитанный по этой формуле-ток срабатывания будет наибольшим, так как очевидно, что при замыканиях между фазами А и С и при трехфазных к. з. первичные токи, при которых защи­ та будет начинать срабатывать, окажутся меньшими. В случае выполнения защиты по схеме неполной звезды та­ кого различия в первичных токах срабатывания не будет.

Чувствительность защиты проверяется сравнением наименьшего возможного тока короткого замыкания на

мнн

и з

Значение / к И Ш 1 берется для случая двухфазного к. з. в наиболее удаленной (электрически) точке линии, т. е. точке, отделенной от источника наибольшим сопротивле­ нием.

Поскольку линии 6—10 кВ в сельскохозяйственных районах обычно имеют много разветвлений и большую протяженность с ответвлениями, выполненными сталь­ ными проводами (линия Лх на рис. 52), токи коротких замыканий в удаленных точках зачастую незначительно

/г„ оказывается меньшим 1,5 или даже меньшим 1. Если при этом для выполнения защиты применялась схема

ной схеме и k4 оказался меньше 1,5, но не менее 1,1, повысить чувствительность защиты до нормы можно,

ность, отпадает возможность защитить всю линию одной защитой,, расположенной у шин питающей подстанции. В этом случае надо поставить дополнительную защиту для той части линии, которую не может защитить голов­ ная защита. Такая дополнительная защита может быть выполнена с помощью секционирующих предохранителей или секционирующих сетевых выключателей типа ВС-10, оборудованных первичными реле прямого действия. Эти реле, установлены на проходных изоляторах привода выключателя и связаны изоляционными тягами с меха­ низмом расцепителя привода. Секционирующие выключа­

жения специальной пружины, размещенной в приводе. Ступенчатое регулирование осуществляется переключе­ нием секций катушки реле: последовательному соеди­ нению секций соответствует диапазон токов срабатывания от 30 до 55 А, а параллельному — от-65 до 100 А. Д л я

114

участке линии, где устанавливается ВС-10.

Привод выключателя ВС-10 позволяет осуществить цикл двухкратного автоматического повторного включе­ ния, причем время отключения выключателя, точнее промежуток времени от срабатывания реле до срабаты­

отключения (рис. 55). В качестве катушек отключения КО используются реле РТМ, встроенные в привод ПП-67.

Место установки секционирующего выключателя обу­ словливается обычно технико-экономическими сообра­ жениями и определяется, исходя из условий повышения надежности электроснабжения потребителей и сообра­ жениями по удобству обслуживания выключателя. При этом должно быть учтено, что для надежности релейной защиты секционирующий аппарат надо установить в таком месте, чтобы при коротком замыкании в нем коэффициент чувствительности головной защиты линии был бы не менее 1,5.-Имеется в виду также, что и кч защиты, осу­ ществляемой секционирующим аппаратом, тоже не менее 1,5.

Время уставки определяется графически, путем постро­ ения карты селективности (см. пример). В ходе построения

115

щью реле Р Т В — максимальную токовую защиту. Токи срабатывания соответствующей защиты определяются по тем ж е выражениям, что и для защит с реле косвенного действия, но с учетом следующих особенностей реле пря­ мого действия.

1. Значение коэффициента надежности (/г„) принима­ ется повышенное, поскольку реле прямого действия имеют большую по сравнению с реле косвенного действия по­ грешность по току срабатывания.

в расчетах защит сельскохозяйственных линий прини­ мается равным 0,7. Однако при настройке защиты необ­ ходимо определять ток возврата и проверять отстройку тока возврата защиты от максимального рабочего тока линии.

При выполнении защит линий, питающих сельско­ хозяйственные районы, реле Р Т В используется для выполнения максимальных токовых защит с зависимыми характеристиками времени срабатывания от тока корот­ кого замыкания. Реле Р Т М обычно используется только как электромагнит отключения в схемах максимальных токовых защит с дешунтированием электромагнита от­ ключения. Применить это реле для выполнения макси­ мальной токовой защиты линии (без выдержки времени) не представляется возможным главным образом из-за двух обстоятельств. Во-первых, защита с реле РТМ будет иметь больший ток срабатывания, чем в случае использо­ вания реле Р Т В с выдержкой времени, так как ток сра­ батывания защиты должен быть отстроен от броска тока включения линии (отстройка осуществляется применением

ни с временем сгорания плавких вставок предохраните­ лей типа П К , защищающих потребительские трансфор­ маторы, ни с временем гашения дуги в линейных разряд­ никах.

Пример. Рассчитать максимальные токовые защиты присоединений 10 кВ подстанции 35/10 кВ с трансфор­ матором мощностью 1600 к В - А . Расчетная схема пока­ зана на рис. 56. Из реальной схемы сети на расчетной

117

ная мощность потребительских трансформаторов, мощ­ ность самого мощного потребительского трансформатора и точка, где ток короткого замыкания на данной линии наименьший.

ектирования линий 10 кВ учитывают быстрый рост сель­ скохозяйственных нагрузок и поэтому принимают нес­ колько завышенные коэффициенты трансформации транс­ форматоров тока. Это тем более допустимо,что счетчики, питающиеся от другой обмотки этих трансформаторов тока, не предназначены для денежных расчетов.

Выбираем трансформаторы тока — ТПЛ-10 с я т т ==

=40/5. Выполняем защиту по двухрелейной схеме с реле

РТ В . По выше приведенным формулам определяем рас­

четный ток срабатывания защиты:

118

секционирующий выключатель. Исходя из соображений, изложенных выше, можно определить, что этот выклю­ чатель надо установить в таком месте линии, при корот­ ком замыкании в котором головной защиты будет не менее 1,5, т. е. ток трехфазного замыкания должен быть не менее 180 А. Этому условию удовлетворяет точка k4, где и размещаем секционирующий выключатель 2'. Ток срабатывания его реле определяем по соответствую­

/ с . 3 2 , = 2-25 = 50 А.

По величине рабочего тока принимаем к установке выключатель ВС-10-32-0,8 (номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток 32 А, номинальный отключаемый ток 0,8 кА). Учитывая диапазон регулирования уста­ вок реле по току на данном типе выключателя, оконча­ тельно выбираем / с . Э 2 ' = 50 А. Коэффициент чувстви-

119

Проверим согласование по току защит 2 и 2'. Д л я этого необходимо, чтобы ток срабатывания защиты 2 был бы больше, чем ток срабатывания защиты 2', сло­

1, необходимо согласовать ее время срабатывания с вре­ менем сгорания предохранителей защищающих самый мощный на данной линии потребительский трансформа­ тор. Таким является трансформатор мощностью 160 кВ • А, для которого ток плавкой вставки равен 15 А (см. прило­ жение 8). Строим в логарифмическом масштабе * харак­ теристику предохранителя П К с плавкой вставкой 15 А (характеристика / ' на рис. 57). Известно, что время пере­ горания предохранителя может отличаться от времени, определяемого характеристикой, на ± 2 5 % . Поскольку рассматриваемые предохранители, считая от источника, стоят после защиты, а срабатывать должны раньше ее, то при согласовании защиты с предохранителями следует

* Логарифмическим масштабом называется такой, при котором значения какой-либо величины, выраженные в числах, отклады­ ваются в масштабе логарифмов этих чисел.

120