6. Вибір релейного захисту комірки лінії 10 кВ районної трансформаторної підстанції
Для захисту ліній 10 кВ використовують максимальний струмовий захист і струмову відсічку. У мережах напругою 10 кВ МСЗ максимальний струмовий захист виконується у двофазному варіанті (трансформатори струму монтують тільки у двох фазах).
Для максимального струмового захисту і струмової відсічки вибираємо МРЗС. Струм спрацювання максимального струмового захисту знаходять за формулою
=
А
де КН - коефіцієнт надійності;
КСП - коефіцієнт самозапуску;
КП - коефіцієнт повернення;
ІР.МАКС - максимальний розрахунковий струм навантаження, А.
Коефіцієнт самозапуску для ліній сільськогосподарського призначення може мати значення 1,1...1,8. Величина коефіцієнтів надійності та повернення залежить від типу реле, для МРЗС КН=1,15; КП=0,95.
Максимальний розрахунковий струм навантаження визначають за максимальною потужністю на першій ділянці лінії 10 кВ (більша із SД і SВ).
А
Визначаємо струм спрацювання реле:
А
де Ксх - коефіцієнт схеми (при з'єднанні трансформаторів струму в неповну зірку КСХ=1);
nтт - коефіцієнт трансформації трансформаторів (nтт=75/5=15).
Отже вибираємо уставку Іуст=8 А.
Після вибору струму уставки реле визначаємо уточнене значення струму спрацювання захисту:
А
Чутливість захисту перевіряємо за формулою:
КЧ
де КЧ - коефіцієнт чутливості для максимального струмового захисту
-
мінімальне значення струму двофазного
короткого замикання у мережі (шини 10 кВ
найбільш віддаленої ТП 10/0,4 кВ).
Для трансформатора потужністю 160 кВт вибираємо плавку вставку 20 А. Захист споживчих трансформаторних підстанцій 10/0,4 кВ на стороні напруги 10 кВ виконується плавкими запобіжниками типу ПК1, ПК2, ПКЗ, ПКТ, або іншими.
Для визначення уставки часу спрацювання максимального струмового захисту лінії 10 кВ, узгодження її з часом спрацювання запобіжників ТП-10/0,4 кВ складаємо карту узгодження захисту мереж, на якій по осі абсцис відкладається струм короткого замикання, а по осі ординат - час спрацювання захисту.
Після побудови захисної характеристики запобіжника, знаходять струм трифазного короткого замикання у місці установки ТП-10/0,4. Через точку, яка відповідає вказаному струму короткого замикання, проводять паралельну осі ординат пряму. Перетин цієї прямої із захисною характеристикою запобіжника визначає час спрацювання запобіжника tЗП.
Точка
часу tСЗ
спрацювання максимального струмового
захисту лінії 10 кВ розташована на
додатковій прямій на відстані
t
від точки tЗП.
Побудувавши струмову характеристику реле, яка проходить через точку tСЗ (або близько), визначають уставку спрацювання максимального струмового захисту, струмові характеристики реле.
Селективна дія максимального струмового захисту із залежною струмовою характеристикою і запобіжниками ТП - 10/0,4 кВ забезпечується при умові
tСЗ > tЗП + t,
де tСЗ - час спрацювання максимального струмового захисту лінії 10 кВ, с;
tЗП - час вимикання струму короткого замикання запобіжником, який складається із часу перегорання плавкої вставки і часу горіння дуги (див. додатки, рис.4.), с;
t - ступінь селективності ( 0,5...0,7 с ).
Тоді умови для селективної дії МЗС забезпечуються:
1 с>0.002с+0,6с
Для прискорення вимикання коротких замикань, які виникають на початку лінії та супроводжуються значними струмами короткого замикання, застосовують струмову відсічку.
Струм спрацювання відсічки визначають з умови:
а) залежно від стрибка струму намагнічування:
де,
-
сума
номінальних потужностей ТП-10/0,4кВ,
приєднаних до лінії 10кВ, кВА.
б) залежно від струму к.з. на шинах 10кВ:
кА
де
- максимальний струм трифазного короткого
замикання на шинах 10 кВ, найвіддаленішої
підстанції ТП-10/0,4кВ, кА;
-
коефіцієнт надійності відсічки для
реле
Струм спрацювання реле відсічки:
кА
Вибравши найбільше ближче значення струму уставки реле відсічки Іуст.в, визначаю уточнене значення струму спрацювання відсічки.
Прийнявши Іуст.в=60А визначаю уточнене значення струму спрацювання відсічки
А
Застосування струмової відсічки буде доцільним при виконанні умови:
КЧ 1,2
де КЧ коефіцієнт чутливості струмової відсічки.
Відповідно
де
- мінімальний струм двофазного короткого
замикання на шинах
10 кВ районної підстанції.