6.2 Выбор защит

Для воздушных линий 110кВ выбираются следующие защиты:

-Дифференциальная фазная высокочастотная защита (ДФЗ) - основная быстродействующая защита от всех повреждений на линии;

-Токовая отсечка - основная защита от многофазных КЗ;

-Многоступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности (ТНЗНП) - основная и резервная защита от КЗ на землю;

-Многоступенчатая дистанционная защита (ДЗ) с блокировками при качаниях (БК) и неисправностях цепей напряжения (БН) - основная и резервная защита от КЗ на защищаемой линии и смежных установках.

Прием и передача команд телеускорения резервных защит при КЗ на линии выполняются на аппаратуре АНКА-АВПА.

Для трансформатора подстанции №8 выбираются следующие защиты:

-Дифференциальная токовая защита - основанная быстродействующая защита от КЗ между фазами, однофазных КЗ на землю и замыканий витков одной фазы;

-Газовая защита трансформатора (ГЗ) - основная защита трансформатора с масляным наполнением от всех видов внутренних повреждений, сопровождающихся выделением газа, ускоренным перетеканием масла из бака в расширитель, а также от утечки масла из бака трансформатора;

-Газовая защита устройства РПН (ГЗ РПН) - то же, но для бака устройства РПН;

-Токовая отсечка (БТО) - основная быстродействующая защита от междуфазных КЗ на стороне высшего напряжения;

-Максимальная токовая защита на стороне высшего напряжения (МТЗ ВН) - резервная защита от повреждений в трансформаторе и от сверхтоков при внешних КЗ;

-Максимальная токовая защита на стороне низшего напряжения (МТЗ НН) - резервная защита от КЗ на шинах низшего напряжения и для резервирования отключений КЗ на элементах, присоединенных к этим шинам;

-Защита от перегрузки.

6.3 Расчет защит

Расчеты по выбору защиты выполняются для отдельных защит:

-Токовая отсечка линии с односторонним питанием;

-МТЗ трансформатора.

Таблица 6.1 Исходные данные для расчетов релейных защит

№ П/П	Наименование электроустановки	Место и точка КЗ	Обозначения и величины
1	2	3	4	5	6
			I(3)макс, кА	I(1)макс, кА	I(3)мин, кА
1	Линия Б - 6 110кВ	Начало, К1(Узел8)	23,171	27,534	23,061
		Середина, К2(Узел9)	14,032	12,423	14,002
		Конец, К3(Узел6)	12,381	10,731	12,355
2	Подстанция 110/10кВ	Сторона НН, К4(Узел10)	1,311	–	1,308
3	Узел Б	К1(Узел8)	Хс макс, Ом	Хос, Ом	Хс мин, Ом
			2,751	1,431	2,754

6.4 Токовая отсечка линии с односторонним питанием

Максимальные фазные отсечки без выдержки времени (отсечки мгновенного действия) по условиям селективности не должны действовать за пределами защищаемых линий при любых видах КЗ и при любых режимах работы системы. Для этого ток срабатывания указанных защит (I_СЗ) должен быть отстроен, т.е. больше расчетного тока (I_расч) - максимального тока в линии при КЗ любого вида в ее конце и максимальном режиме работы системы, а также бросков токов намагничивания силовых трансформаторов, подключенных к линии:

где k_н - коэффициент надежности, учитывающий погрешность в расчете токов КЗ и погрешность в токе срабатывания реле;

I_расч - расчетный ток в месте установки защиты, принимается наибольший из следующих токов: I^ґґ(3)_макс - сверхпереходный ток при трехфазном КЗ в конце защищаемой линии в трехфазном режиме; I^ґґ(1)_макс - то же, но однофазного КЗ на землю; I_нам - суммарный бросок тока намагничивания трансформаторов, установленных на приемной подстанции.

Зоны действия токовой отсечки определяются при минимальных токах в линии, имеющих место при двухфазных КЗ и минимальном режиме работы сети.

Сопротивление системы для токов прямой последовательности в максимальном режиме: Х_смакс=2,751Ом, сопротивление системы для токов нулевой последовательности в максимальном режиме: Х_ос=1,431Ом, сопротивление системы для токов прямой последовательности в минимальном режиме Х_смин=2,754Ом.

Бросок тока намагничивания определяется по суммарному току трансформатора ПС:

Из расчетов токов КЗ известно:

I ^“(3)_макс=12,381 кА;

Поскольку Х_ос>Х_макс, то I^ґґ(3)_макс> I^ґґ(1)_макс. Расчетным является максимальный ток в линии при КЗ на шинах приемной подстанции:

Зоны действия токовой отсечки линии можно определить графическим и аналитическим методами. Графически, для определения максимальной зоны действия отсечки вычисляются максимальные токи при трехфазном КЗ в нескольких точках линии. По вычисленным токам строятся кривые токов КЗ в линии от ее длины. По точкам пересечения прямой, соответствующей току срабатывания отсечки, с этими кривыми определяются зоны действия отсечки.

Аналитически, зоны действия отсечки определяются из условия равенства тока при КЗ на линии в конце зоны действия отсечки току срабатывания отсечки.

Максимальная зона действия отсечки в максимальном режиме при трехфазном коротком замыкании:

Максимальная зона действия отсечки при двухфазном КЗ в минимальном режиме системы:

Если токовая отсечка защищает 15-20% линии, то применение ее эффективно. Токовая отсечка может улучшить характеристику срабатывания защиты по времени.