5.1 Расчёт токовой отсечки

Токовая отсечка выполнена на реле типа РТ-40 и служащая для мгновенного отключения цепи при возникновении КЗ.

Время срабатывания токовой отсечки отстраивается от времени работы разрядников: t_КЗ=0,5 с.

где k_отс—коэффициент отстройки, равный 1,2.

I_{КЗ ВН max}—максимальный ток КЗ в начале защищаемой зоны защиты смежного участка сети:I_{КЗ ВН max}=I_{КЗ max}

Для определения зоны L^I, защищаемой первой ступенью (ТО), построим график зависимости токов в реле при трёхфазных КЗ от расстояния.

Рисунок 11. Зона действия токовой отсечки

Из рисунка видно, что токовая отсечка защищает 54 % линии.

5.2 Расчёт мтз кабельной линии

Определяем ток срабатывания защиты:

,

где I_раб.max—максимальный рабочий ток, принимаем равным предельно допустимому току кабеля, А:I_доп.=80 А.

Сопротивление схемы в именованных единицах:

Ток самозапуска:

Коэффициент самозапуска:

Ток срабатывания защиты:

По максимальному рабочему току, напряжению сети и классу точности выбираем трансформатор тока типа ТПЛ – 10 с k_ТА=100/5.

Определяем ток срабатывания реле:

Выбираем реле типа РТ-40/50.

Время срабатывания МТЗ:

Коэффициент чувствительности:

где I_p.min—ток в реле при двухфазном КЗ в конце защищаемого участка в минимальном режиме работы системы, А:

5.3 Выбор и расчётная проверка трансформатора тока

Точность работы трансформаторов тока, предназначенных для релейной защиты, характеризуется погрешностью . Она связана с предельной кратностьюk₁₀, представляющей собой наибольшее отношение расчётного первичного токаI_{1 рас}к первичному номинальному токуI_{1 ном}трансформатора, при котором полная погрешность при заданной вторичной нагрузке не превышает= 10 %. Таким образом, выбор трансформатора тока для релейной защиты сводится к определению расчётного первичного токаI_{1 рас}и максимальной допустимой вторичной нагрузкиZ_н.доп, при которых полная погрешность не превышает 10 %.

Таким образом, расчётная проверка трансформатора тока проводится по двум критериям:

• проверка на 10 % погрешность;

• предельное напряжение на вторичной обмотке должно быть U_2доп. 1000 В.

Проверка на 10 % погрешность.

Расчёт трансформатора тока ТПЛ – 10, класс точности для релейной защиты «Р» с коэффициентом трансформации k_ТА=150/5.

Допустимое значение кратности, при котором обеспечивается нормируемое значение погрешности:

где I_1рас.=1,1I_согл.=1,1460=506 (А)—первичный расчётный ток, при котором должна обеспечиваться работа трансформатора тока с погрешностью не более 10 %;

I_согл.—ток КЗ, при котором производится согласование по времени последующей и предыдущей защит.

По кривым предельных кратностей трансформатора тока типа ТПЛ – 10 определяем Z_н.доп.=0,9 Ом.

Определяем сопротивление, включённое во вторичную цепь обмотки ТА:

где Z_р—сопротивление реле, Ом.

R_пер=0,1 Ом—переходное сопротивление контактов.

Проверяем условие Z_н.расч.Z_н.доп.0,1760,9

Условие выполняется, т.е. обеспечивается работа ТА с погрешностью менее 10 %.

Определяем максимальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора тока при близких КЗ:

где k_max—максимальная кратность тока при КЗ в начале защищаемого участка;

Выбранные трансформаторы тока удовлетворяют всем условиям.