Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем. Учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

Вари-

t

 

t

 

t

 

t

 

t

t

t

tVIII

t

 

t

 

t

 

tXII

tXIII

tXIV

 

I

II

III

IV

IX

X

XI

ант

 

 

 

 

V

VI

VII

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

1,0

3,0

2,0

1,5

1,0

3,0

0,5

2,5

1,0

0,5

2,0

1,5

3,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

1,5

2,5

2,5

1,0

2,0

2,0

1,5

1,5

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

2,0

2,0

3,0

0,5

3,0

1,0

2,5

0,5

1,0

0,5

2,0

1,5

3,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

2,5

1,5

0,5

3,0

1,0

3,0

0,5

2,5

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

3,0

1,0

1,0

2,5

2,0

2,0

1,5

1,5

1,0

0,5

2,0

1,5

3,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

1,0

3,0

1,5

2,0

3,0

1,0

2,5

0,5

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

1,5

2,5

2,0

1,5

1,0

3,0

0,5

2,5

1,0

0,5

2,0

1,5

3,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

2,0

2,0

2,5

1,0

2,0

2,0

1,5

1,5

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

2,5

1,5

3,0

0,5

3,0

1,0

2,5

0,5

1,0

0,5

2,0

1,5

3,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

3,0

1,0

0,5

3,0

1,0

3,0

0,5

2,5

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

1,0

3,0

1,0

2,5

2,0

2,0

1,5

1,5

1,0

0,5

2,0

1,5

3,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

1,5

2,5

1,5

2,0

3,0

1,0

2,5

0,5

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

2,0

2,0

2,0

1,5

1,0

3,0

0,5

2,5

1,0

0,5

2,0

1,5

3,0

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

2,5

1,5

2,5

1,0

2,0

2,0

1,5

1,5

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

1,5

2,0

0,5

1,0

0,5

1,0

1,5

1,0

0,5

1,0

0,5

1,0

1,5

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.Пример расчета (вариант 30)

1.Рассчитаем выдержку времени МТЗ по ступенчатому принципу, согласно формуле (1.1):

t

 

= t

+ t = 2,0 +0,5 = 2,5

c;

c.з. 7

 

с.зXIV

 

 

 

tc.з. 6

= tс.зXII + t =1,0 +0,5 =1,5

c;

 

tc.з. 5

= tс.з6

+ t =1,5 +0,5 = 2,0 c;

 

tc.з. 4

= tс.з5

+ t = 2,0 +0,5 = 2,5

c;

tc.з. 3 = tс.з7 + t = 2,5 +0,5 = 3 c;

11

t

 

= t

c.з. 2

с.з4

t

= t

c.з.1

 

с.з2(3)

+t

+t

= =

2,5 +0,5 = 3 c;

3,0 +0,5 = 3,5 c.

2. Рассчитаем ток срабатывания МТЗ. Участок 7. Рассчитаем ток по трем условиям. Условие 1, формула (1.2):

I

с.з7

 

=

k

I

раб max,7

ОТС

 

,

где

I

токи

раб max,7

= I

раб max XIII

+ I

раб max XIV

= 20 +15 = 35

А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

с.з7

=1, 2 35 = 42 А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условие 2, формула (1.4):

 

 

 

 

 

I

 

 

=

k

 

k

 

I

 

=

1, 2 1,5

35

= 70

А.

 

 

 

ОТС

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с.з

 

k

 

 

 

 

раб max

 

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условие 3, формула (1.5).

Третье условие не рассматривается, т.к. неизвестны срабатывания защиты XIII, XIV.

Итого, выбираем наибольший ток, то есть:

I

с.з7

= 70

 

 

Аналогично определяем:

А.

I

с.з

 

Iс.з3

6

= 58

А;

 

 

=146 А;

I

с.з5

=176 А;

I

с.з 4

= 230 А;

 

 

 

 

Iс.з 2

= 290 А;

Iс.з1

= 490А.

12

2. РАСЧЕТ УСТАВОК И ПРОВЕРКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МТЗ

В СЕТИ С ОДНОСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ. ВЫБОР СХЕМ ЗАЩИТ

2.1.Методические рекомендации

Методические указания

Токи и времена срабатывания МТЗ 1 и 2 выбираются в соответствии с выражениями (1.1)–(1.5), приведенными в методических указаниях к заданию 1.

После определения тока срабатывания защиты рас-

считывается ток срабатывания реле

I

с. p

,

значение которого

 

 

 

 

зависит от схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и его коэффициента трансформации:

 

 

 

 

k

(3)

 

I

 

= I

 

cx

,

 

 

 

с. p

c.з.

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

(2.1)

где

k

(3)

 

cx

— коэффициент схемы в симметричном режиме

(определяется как отношение тока в обмотке реле к вторичному току ТА); K1 — коэффициент трансформации

трансформатора тока (определяется как отношение первичного номинального тока IНОМ к вторичному номиналь-

ному току 5 А).

Трансформаторы тока для защит следует выбирать с первичными номинальными токами, большими соответ-

ствующих максимальных рабочих токов ( I раб max 1

и I раб max 2 )

т.е.:

 

 

IНОМ 1 I раб max 1 и

IНОМ 2 I раб max 2

(2.2)

13

Значения

k

(3)

зависят от схемы соединения ТА и це-

 

 

cx

 

пей тока защит, варианты выполнения которых приведены на рис. 2.1.

а)

б)

в)

г)

д)

Рис. 2.1. Варианты выполнения схем токовых защит от международных КЗ: а — неполная звезда (двухфазная с двумя

реле тока); б — неполная звезда (двухфазная с тремя реле тока);

в— полная звезда (трехфазная с тремя реле тока); г — полный треугольник (трехфазная с тремя реле тока); д — неполный треугольник (двухфазная с одним реле тока)

14

В сетях с

U

НОМ

 

35

кВ, в которых не бывает однофаз-

ных КЗ, защиты линий целесообразно выполнять с двумя ТА (двухфазные схемы), обычно включаемыми во всей сети в одноименные фазы (А и С). В сетях с U НОМ 110 кВ, которые работают с глухозаземленными нейтралями трансформаторов (автотрансформаторов), для защит необходимо иметь ТА во всех трех фазах (трехфазные схемы) для обеспечения их работы и при однофазных КЗ.

Для реализации защит от междуфазных КЗ используют двухфазные схемы. На участке 2 следует рассмотреть возможность использования схемы неполного треугольника (см. рис. 2.1, д), как наиболее простой. В случае недостаточной ее чувствительности следует перейти к схеме неполной звезды (см. рис. 2.1, а).

Чувствительность защиты 2 оценивается коэффициентом чувствительности:

k

=

I

p min

,

 

 

 

 

 

Ч

 

 

I

 

 

 

 

 

c. p

 

 

 

 

 

 

(2.3)

где

I

p min

 

— минимальный ток, протекающий в реле тока

при КЗ в конце защищаемого участка (точка К2) и в конце резервируемого участка (точка К4).

Минимальное значение тока

I p min

имеет место при

двухфазном КЗ, поскольку в месте КЗ имеет место следующее соотношение:

Минимальное значение тока

I p min

имеет место при

двухфазном КЗ, поскольку в месте КЗ имеет место следующее соотношение:

IK(2) =

 

3

IK(3) .

(2.4)

2

 

 

 

15

При КЗ в точке К2 проверяется чувствительность защиты 2 как основной:

 

 

 

I

(2)

 

k

 

=

K 2

,

 

 

 

 

 

 

ч.осн

 

K

I

 

 

 

 

 

с. p 2

 

 

 

 

1

 

 

а в точке К4 — как резервной:

 

 

 

I

(2)

 

k

 

=

K 4

.

 

 

 

ч. рез

 

K

I

 

 

 

 

 

с. p 2

 

 

 

 

1

 

 

Согласно ПУЭ, необходимо иметь:

k

ч.осн

1, 5

и k

1, 2 .

 

 

ч. рез

 

(2.5)

(2.6)

Если схема неполного треугольника для защиты 2 не удовлетворяет требованиям ПУЭ, следует перейти к схеме неполной звезды (см. рис. 2.1, а), коэффициенты чувствительности которой при КЗ в тех же точках будут больше в

3

раз. Это связано с тем, что для этой схемы

 

значит в соответствии с выражением (2.1) ее ток

k

(3)

 

cx

I

с. p

 

=1, а

будет

меньше в

3

раз по сравнению со схемой неполного тре-

угольника.

Для схемы защиты 1 головного участка следует рассмотреть схему неполной звезды с двумя реле (см. рис. 2.1, а), если ее чувствительность окажется достаточной при КЗ за понижающим трансформатором Т (точка КЗ), или с тремя реле (см. рис. 2.1, 6) в противном случае. Схема с тремя реле тока при двухфазном КЗ за трансформатором с соединением обмоток Y/Δ-11 в 2 раза более чувствительна, чем схема с двумя реле.

16

В результате расчета коэффициентов чувствительности защиты 1 при КЗ в точке К1 (как основной) и в точках К2 и К2 (как резервной) выбирается приемлемая схема.

2.2. Задание

 

Расчетная часть

 

Для МТЗ 1 и 2 в сети, изображенной на рис. 2.2:

1) определить токи срабатывания

Ic,з1 и Ic,з 2 , времена

срабатывания tc,з1 и tc,з 2 , а также токи срабатывания реле

тока Ic, p1 и Ic, p1 этих защит;

2) выбрать схему включения реле тока МТЗ 1 и 2 и оценить чувствительность МТЗ 1 и 2.

Рис. 2.2. Схема сети

Графическая часть

Привести схему электрическую принципиальную современной максимальной токовой защиты сети с односторонним питанием.

Графическая часть оформляется в соответствии с ЕСКД и выносится в приложение.

17

Данные для расчета

В расчетах принять коэффициент отстройки

kОТС = 1, 2

;

коэффициент возврата kB = 0, 9 ; коэффициент запуска дви-

гателей нагрузки

kЗ

=1, 5

; ступень селективности

t = 0, 5

с.

Максимальные рабочие токи нагрузок, токи трехфазных КЗ и времена срабатывания МТЗ 3-6 приведены в табл. 2.1. Внимание!!! Токи нагрузок и токи трехфазных

КЗ приведены к стороне ВН!

Таблица 2.1

Максимальные рабочие токи нагрузок, А, токи КЗ, А, и времена срабатывания защит 4–6 с

Вариант

IНАГР,1

IНАГР,2

IНАГР,3

tНАГР,1

tНАГР,2

tНАГР,3

(3)

(3)

(3)

(3)

IK1

IK 2

IK 3

IK 4

1

20

50

20

0,5

3,0

0,5

100

900

150

950

2

30

20

50

1,0

2,5

3,0

200

800

250

850

3

50

30

30

1,5

2,0

1,0

300

700

350

750

4

20

50

20

2,0

1,5

2,5

400

600

450

650

5

30

20

50

2,5

1,0

1,5

500

500

550

550

6

50

30

30

3,0

0,5

2,0

600

400

650

450

7

20

50

20

0,5

3,0

0,5

700

300

750

350

8

30

20

50

1,0

2,5

3,0

800

200

850

250

9

50

30

30

1,5

2,0

1,0

900

100

950

150

10

20

50

20

2,0

1,5

2,5

100

900

150

950

11

30

20

50

2,5

1,0

1,5

200

800

250

850

12

50

30

30

3,0

0,5

2,0

300

700

350

750

13

20

50

20

0,5

3,0

0,5

400

600

450

650

14

30

20

50

1,0

2,5

3,0

500

500

550

550

15

50

30

30

1,5

2,0

1,0

600

400

650

450

16

20

50

30

2,0

1,5

2,5

700

300

750

350

17

30

20

20

2,5

1,0

1,5

800

200

850

250

18

50

30

50

3,0

0,5

2,0

900

100

950

150

19

20

50

30

0,5

3,0

0,5

100

900

150

950

20

30

20

20

1,0

2,5

3,0

200

800

250

850

18

Вариант

IНАГР,1

IНАГР,2

IНАГР,3

tНАГР,1

tНАГР,2

tНАГР,3

(3)

(3)

(3)

(3)

IK1

IK 2

IK 3

IK 4

21

50

30

50

1,5

2,0

1,0

300

700

350

750

22

20

50

30

2,0

1,5

2,5

400

600

450

650

23

30

20

20

2,5

1,0

1,5

500

500

550

550

24

50

30

50

3,0

0,5

2,0

600

400

650

450

25

20

50

30

0,5

3,0

0,5

700

300

750

350

26

30

20

20

1,0

2,5

3,0

800

200

850

250

27

50

30

50

1,5

2,0

1,0

900

100

950

150

28

20

50

30

2,0

1,5

2,5

100

200

150

950

29

30

20

20

2,5

1,0

1,5

200

300

250

850

30

50

30

20

0,5

2,5

1,0

600

400

250

300

Трансформаторы тока

(ТА) выбираются в

ствии со шкалой первичных

номинальных токов I

соответ-

НОМ и ко-

эффициентов трансформации K1 (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Первичные номинальные токи и коэффициент трансформации трансформаторов тока

I

НОМ

, А

100

200

300

400

600

800

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

1

100/5

200/5

300/5

400/5

600/5

800/5

1000/5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.Пример расчета (вариант 30)

1.Определить максимальные рабочие токи:

I

раб max 2

= I

нагр 2

+ I

нагр 3

= 30 + 20 = 50

А;

 

 

 

 

 

I раб max 1 = Iнагр 2 + Iнагр1 = 50 +50 =100 А.

2. Определить токи срабатывания МТЗ:

19

I

I

с.з.2

с.з.1

=

k

ОТС

k

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

k

ОТС

k

з

 

 

 

 

 

k

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

=

1, 2 1,5

50

раб max 2

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

=

1, 2 1,5

100

раб max1

 

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=100

=200

А;

А.

3. Определить времена срабатывания защит:

t

t

с.з 2

с.з1

=tс.з.3(6) max + t =1, 0 + 0,5 =1,5

=tс.з.2(5) max + t = 2,5 + 0,5 = 3, 0

с;

с.

4. Выбрать по табл. 2.2 ТА для защит 1 и 2:

ника

K1

= 100/5.

5. Принять для защиты 2 схему неполного треуголь-

(

k

cx

=

3

)

и определить ток срабатывания реле:

 

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

k

(3)

 

 

 

3

 

I

 

=

cx

I

 

=

100 = 8, 66

 

 

 

 

c. p 2

K

с.з 2

100 / 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

6. Проверить чувствительность МТЗ 2

А.

в точках К2 и К4:

 

 

 

3

400

 

 

 

2

k

 

=

 

= 2, 0 1,5;

ч K 2

 

 

 

 

100 / 5

8, 66

 

 

 

 

 

 

3

300

 

 

 

2

 

k

ч K 4

=

 

 

=1,5 1, 2,

 

 

100 /

5

8, 66

 

 

 

т.е. МТЗ 2 выполняется по схеме неполного треугольника. 7. Принять для защиты 1 схему неполной звезды

( kcx(3) = 1) и определить ток срабатывания реле:

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]