Дистанционные защиты линий

2.3.1. Расчет уставок дистанционных защит

 

Дистанционные защиты устанавливаем на линиях с двухсторонним питанием АБ и БВ. Выбор коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения производится исходя из следующих положений:

- длительно допустимый ток для линии АБ, выполненной проводом АС-300/39,по условиям нагрева провода составляет 690 А:

для линии БВ, выполненной проводом АС-500/64 – 945 А:

принимаются коэффициенты трансформации ТТ соотвественно

= 750/5 и = 1000/5;

- на подстанциях А,Б и В установлены измерительные трансформаторы напряжения с коэффициентом трансформации

= (220000 / 1,73 )/( 100/1,73) = 2200 ;

Полные первичные сопротивления линий рассчитаны ранее (п.1.2).

Расчет уставок и проверка чувствительности защит приведены в табл. 4

Применение дистанционных защит в качестве основных возможно на участке параллельных линий, если остаточное напряжение на шинах подстанции Б и В будет больше 60% в минимальном режиме

= 1,73 ∙ 0,85 ∙ ∙100% / = 1,73 ∙ 0,85 ∙ 58,4 ∙ 1,350 ∙ 100 % / / 23 = 50 %

= 1,73 ∙ 0,85 ∙ ∙100% / = 1,73 ∙ 0,85 ∙ 58,4 ∙ 1,550 ∙ 100% /230 = 58%

Здесь токи линии при КЗ в конце зоны действия первой ступени определены по кривым спадания и составляют:

= 1,350 кА , = 1,550 кА.

Таким образом, дистанционные защиты линиях АБ и БВ рекомендуются к установке в качестве резервных.


Таблица 2.3.1. Расчет уставок и проверка чувствительности дистанционных защит.

Место установки защиты Ступень защиты Расчетные режимы для выбора параметров срабатывания и проверки чувствительности (т – точка КЗ, в - ветвь) Расчёт параметров срабатывания (Ом; с) и чувствительности защиты Принятые значения параметров срабатывания
ПА I   Отстройка от КЗ на шинах ПБ = 26,2 = 0
II а) Согласование с первой ступенью защиты линии БВ; = 52,0 = 0,5
б) Отстройка от КЗ за трансформатором приемной подстанции, = 0,62
в) Чувствительность защиты при КЗ на шинах ПБ
III а) Отстройка от максимального тока нагрузки линии по нагреву проводов = 177,7 = 1
ПБ I Отстройка от КЗ на шинах ПА = 26,2 = 0
  б) Чувствительность при КЗ на шинах ПА  
III а) Отстройка от максимального тока нагрузки линии по нагреву проводов
б) Чувствительность при КЗ на шинах ПА
ПБ I Отстройка от КЗ на шинах ПВ = 49,7 = 0
II   Ввиду отсутствия данных системы принимается ориентировочно для обеспечения защиты линии при КЗ на шинах ПВ  
Согласование с первой ступенью параллельной линии со стороны ПВ в режиме каскадного отключения КЗ у шин ПБ:    
  III Отстройка от максимального тока нагрузки линии по нагреву проводов
Чувствительность защиты при КЗ на шинах ПВ = / =129,8/58,4=2,2>1,2
Чувствительность защиты при каскадном отключении,   = / ( + ( / ))= 129,8 /(58,4+ (58,4 / 0,16))=0,3 < 1,2
ПВ I Отстройка от КЗ на шинах ПБ = 49,7 = 0
II а) Согласование с первой ступенью защиты линии БА;
Отстройка от КЗ за трансформатором приемной подстанции.
Согласоввание с первой ступенью защиты парал. линии со стороны ПБ в режиме каскадного отключения КЗ у шин ПВ:
г) Чувствительность при КЗ на шинах ПБ;
д) Чувствительность защиты при каскадном отключении,;
III Отстройка от максимального тока нагрузки линии по нагреву проводов
Чувствительность защиты при каскадном отключении ;
Чувствительность защиты при каскадном отключении ;

 


2.4. Максимальные токовые защиты от замыкания на землю

Для рассматриваемого участка сети МТЗ от замыканий на землю устанавливаются на всех линиях 110 кВ. На линиях АБ и БВ предусматривается ТЗНП в составе панели типа ЭПЗ-1636.

Расчет уставок срабатывания. Выполняется в соответствии с рекомендациями .

1. Предварительно производятся построения кривых спадания токов 3I0 по линиям при однофазных КЗ в максимальном и минимальном режимах (рисунок 10). В дальнейшем по этим кривым определяются зоны действия отсечек и строятся время-токовые характеристики защиты.

2. Определяются по (5.1) уставки первых ступеней всех защит сети и по кривым спадания токов рисунок 10 определяются защищаемые зоны в максимальном и минимальном режимах Для тупиковых линий при выборе уставок срабатывания учитываются соотношения (5.4) и (5.6).

3. Определяются по (5.2) уставки срабатывания вторых ступеней всех защит, а по (5.3) оценивается их чувствительность в расчетных режимах (в том числе и при каскадном действии защит). Для ускоряемых ступеней защит учитывается условие (5.6).

4. Определяются по (5.2) уставки срабатывания третьих (четвертых) ступеней всех защит сети. Учитывается условие (5.4), (5.6), а чувствительность защиты проверяется по (5.5).

5. По соотношению найденных уставок срабатывания (по току и по времени) для каждой линии принимается решение о введении органа направления мощности.

Расчет уставок и проверка чувствительности МТЗ от замыканий на землю для рассматриваемой сети выполнен в таблице 5.

Отстройка от броска намагничивающего тока. При выборе уставок защит наряду с выполнением условий согласования производится отстройка от бросков тока намагничивания силовых трансформаторов и автотрансформаторов для линий, включение которых возможно совместно с этими объектами. В рассматриваемой сети такой линией является линия БГ. Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Определяется (см.п.5.4) относительное расчетное сопротивление трансформатора ПГ при включении на холостой ход

.

2. Определяется сопротивление трансформатора при включении, приведенное к среднему номинальному напряжению сети

3. Находится расчетное сопротивление контура включения

4. Определяется относительное время срабатывания защиты

5. Находится коэффициент затухания броска тока намагничивания (при использовании реле РТ-40): при t* = 4; .

6. Определяется по (5.6) уставка срабатывания защиты по условиям отстройки от броска намагничивающего тока трансформатора ПГ


Таблица 2.4.1. Расчет и проверка чувствительности МТЗ от КЗ на землю

Наименование линии Место установки защиты Ступень защиты Расчетные условия для выбора параметров срабатывания защиты (значения токов 3I0 (кА) из табл.8.2) Уставки срабатыва­ния защиты смежной линии, кА (с) Расчет параметров срабатывания, кА, с   Принятые значения параметров срабатывания (кА,с); направленность защиты Оценка чувствительности защиты
ПА – ПБ ПА I Отстройка от КЗ на землю на шинах ПБ; режим максимальный = 1,3   = 2789   = 0   ненаправленная, так как Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 89% Макс. режим 91%
II Согласование с I ступенью защиты линии БВ; режим максимальный. = 486/480 =1,01   Согласование со первой ступенью защиты линии БГ, максимальный режим. = 344/2633 =0,13     = 1,1 ∙ 1,01 ∙ 1489 = 1658   = 1,1 ∙ 0,13 ∙ 1089 = 157   = 1,1 ∙ 0,975 ∙ 0,435= =0,466   = 0,5   = 1658 = 0,8 ненаправленная, так как > Минимальный режим КЗ на шинах ПБ (т.3, в.3) .  
ПА – ПБ ПБ I Отстройка от КЗ на землю на шинах ПА, режим максимальный   = 1,3 ∙ 375 = 488 = 488   = 0 направленная, так как >   Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 94% Макс. режим 94%
II Для обеспечения чувствительности принимаем =294       = / = 367 / /1,25 = 294 = 0,19 = 0,8   Направленная, так как > . Минимальный режим, КЗ у шин ПА . =367/294 = 1,25  
ПБ – ПВ ПБ I а). Отстройка от КЗ на землю на шинах ПА; режим максимальный     = ∙ = 1,3 ∙ ∙375 = 488     Принято по большему из условий а и б; = 488 t = 0 направленная, так как > . Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 94% Макс. режим 94%
II Для обеспечения чувствительности принимаем =367/1,25=294       = / =367/ /294=1,25     Принято: = 0,5     направленная, так как <   а). Минимальный режим, КЗ у шин ПВ = 1.25
  ПВ I Отстройка от КЗ на землю на шинах ПВ; режим максимальный, отключена и заземлена одна линия БВ   Отстройка от КЗ на землю при каскадном отключении КЗ на параллельной линии у шин ПБ;     = ∙ = 1,3 ∙ ∙1145 = 1489   = 1,3 ∙ 736 = 957 Принято по большему из условий а и б; = 1489 t = 0 направленная, так как <   Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 53% Макс. режим 57%
II Согласование с первой ступенью защиты параллельной линии со стороны ПВ,режим каскадного отключения КЗ у шин ПБ, режим максимальный, кток = =0,50.         = 1,1 ∙ 0,50 ∙ 1775 = 979   = 0.8 Принято наибольшее Минимальный режим, КЗ у шин ПБ (т.3, в.3) .
БГ ПВ I Отстройка от КЗ на землю на шинах ПБ, режим максимальный, отключена и заземлена одна линия БВ     б) Отстройка от КЗ на параллельной линии в режиме каскадного отключения у шин ПВ         = ∙ 1365 = 1775 = 0   =1,3 ∙ 820 = 1066   = 1775 = 0 Ненаправленная   Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 46% Макс. режим 52%  
    II Согласование с первой ступенью защиты параллельной линии со стороны ПБ, режим каскадного отключения КЗ у шин ПВ, максимальный режим. кток = 0,59. Согласование с первой ступенью защиты линии БА, режим максимальный. кток = 68/375=0,18.       = = =1,1 ∙ 0,59 ∙ 1489 = 973   = = =1,1 ∙ 0,18 ∙ 488 = 97 =973 А. = 0,8 с. КЗ на шинах ПБ = / = =535/973=0,5<1,25 Каскадное отключение у шин ПВ = / = =764/973=0,5<1,25
БГ Б   I Отстройка от тока небаланса при трехфазном при трехфазном КЗ на шинах НН ПГ   Отстройка от броска тока намагничивания ПГ, I = 0,367   Отстройка от КЗ на землю на шинах ПБ, режим максимальный.       = 1,25 ∙ 2 ∙ 0,1 ∙ 396 = 396 = 99   =367     = = =1,3 ∙ 838= 1089 =1089 = 0.   Направленная Чувствительность определяем в минимальном режиме: КЗ на шинах ПГ = / = =2531/1089=2
                       

2.5. Дифференциальная защита линий.

Для рассматриваемого участка сети высокочастотная дифференциально–фазная защита в составе панелей ДФЗ–201 устанавливается на линиях АБ и БВ, через которые осуществляется транзит мощности параллельно работающих станций. Для линии с отпайкой принято, что двигательная нагрузка на подстанции Г незначительна и установка полукомплекта защиты на этой подстанции не предусматривается.

Расчет уставок защит

1. Определяют вторичные токи нагрузки:

для линии АБ = / = 690/150 = 4,6 А

для линии БВ = / = 945/200 = 4,6 А

2.Находим ток срабатывания реле пуска передатчика:

для линии АБ = / ) = (1,1/0,85) ∙ 4,6 = 5,95 А

для линии БВ = / ) = (1,1/0,85) ∙ 4,725 = 6,11 А

3. Находим ток срабатывания реле подготовки цепи отключения:

для линии АБ = = 1,4 ∙ 5,95 = 8,33 А

для линии БВ = =1,4 ∙ 6,11 = 8,56 А

4. Чувствительность токовых пусковых органов проверяется для каждого полукомплекта защиты при трехфазных КЗ в конце линии в расчетных режимах.

Для полукомплекта защиты, установленного на подстанции А линии АБ, чувствительность реле пуска приемопередатчика и подготовки цепей отключения при трехфазном КЗ на подстанции Б в максимальном режиме:

= / = 25,33/5,95 = 4,26

= / = 25,33/8,33 = 3,04

где = / =5067/200 = 25,33 А.

5. Уставка срабатывания реле сопротивления:

для линии АБ = 198/(1,73∙1,2∙1,05∙cos(75-40)∙0,690) = 160,3 Ом ;

для линии БВ = 198/(1,73∙1,2∙1,05∙cos(75-40)∙0,945) = 117 Ом ;

6. Чувствительность реле сопротивления проверяется при КЗ в конце линии:

для линии АБ = 160,3/30,8 = 5,20

для линии БВ = 117/58,4 = 2,00

 

7. Чувствительность реле сопротивления по току точной работы проверяется для каждого полукомплекта защиты при КЗ в концце линии в расчетных режимах.

Для полукомплекта защиты, установленного на ПА линии АБ

Чувствительность реле сопротивления по току точной работы при трехфазном КЗ на ПБ максимальном режиме определяется как

= / = 25,33/1,6 =1 5,83

Результаты расчета коэффициента чувствительности при симметричных КЗ для других полукомплектов защит в различных режимах приведены в таблице ниже.

8. Находим токи срабатывания цепи подготовки отключения по обратной и нулевой последовательности тока:

Для линии АБ

= ) = 1,2 ∙ 2 ∙ 0,025 ∙ 690/(0,5 ∙ 150) = 0,55

= 0,55 А

Для линии БВ

= ) = 1,2 ∙ 2 ∙ 0,025 ∙ 945/(0,5 ∙ 200) = 0,57

= 0,57 А

Эти уставки не расчетные,так как меньше минимально возможных уставок реле.

9. Для каждого полукомплекта защиты, установленного на ПА линии АБ, при двухфазном КЗ на ПБ в максимальном режиме

= 7,13 А.

Результаты расчета для других полукомплектов защиты в различных режимах приведены в таблице ниже

10. Выбирается уставка срабатывания фильтр-реле обратной последовательности цепи подготовки отключения из условий обеспечения коэффициента чувствительности не менее двух в наихудшем режиме:

11. Чувствительность защиты при двухфазном КЗ определяется во всех расчетных режимах. Результаты расчета сведены в таблицу.

12. Чувствительность пусковых органов по цепям отключения при однофазных КЗ определяется для каждого полукомплекта защиты на основании предварительно найденных токов обратной и нулевой последовательности, подводимых к реле при КЗ в конце линии в расчетных режимах

Для полукомплекта защиты, установленной на ПА линии АБ,при КЗ в конце линии вторичные токи находятся:

= 3,80 А

= 14,30 А

По обобщенным характеристикам чувствительности пусковых органов для несимметричных КЗ панели ДФЗ – 201 определяем относительный ток нулевой последовательности, соответствующий = 2

Принимаем = 2 А.

Расчетная уставка срабатывания по току нулевой последовательности:

= = 14,30/2 = 7,15 А

Принимаем = 2 А.

13. Чувствительность пусковых органов по цепям отключения при двухфазном КЗ на землю определяется для каждого полукомплекта защиты так же, как и при однофазных

Для полукомплекта защита,установленного на ПА линии АБ, при КЗ в конце линии вторичных токи находятся:

= ∙ / = 14,84 А,

где = /(1,73 ∙ ( + / )) = 3,95 кА

= ∙ /( + ) = 9,39 А

= ∙ / = 14,45 А

14. Определяем расчетный коэффициент фильтра органа манипуляции

= ( / ) = 1,5 (19,44 / 9,39) = 3,10

На основание расчетов фильтра для полукомплекта принимаем равным 8.

15. Проверяется надежность манипуляции при симметричных и несимметричных КЗ в расчетных режимах.

Для полукомплекта защиты, установленной на ПА линии АБ, ток надежность манипуляции определяется:

- при симметричных КЗ по току трехфазного КЗ в начале линии

= ∙ (1- - ∙ / 3) = 127,41 ∙ (1 - 0,08 -8 ∙ 0,1 /3) = 83,24

- при симметричных КЗ по току двухфазного замыкания на землю при КЗ в конце линии

= ∙ (1- - ∙ / 3) = 25,33 ∙ (1 - 0,08 -8 ∙ 0,1 /3) = 16,55

- при несимметричных КЗ по току двухфазного замыкания на землю при КЗ в конце линии

= ∙ - = 8 ∙ 9,392 – 19,44 = 55,7 А

Результаты расчета тока надежной манипуляции для других полукомплектов в различных режимах приведены в таблице ниже.


Таблица 2.5.1. - Расчет дифференциально-фазной высокочастотной защиты

Линия Место установки защиты Расчетный режим и место КЗ     Расчет пусковых органов при симметричных КЗ Расчет пусковых органов при несимметричных КЗ
Проверка чувствительности Двухфазное КЗ
Вторичн ый ток при трехфазн ом КЗ, А Кчпп Кчпо Кчz Кчточн I2в, А I2српо, А КчI2
АБ А Режим максимальный, КЗ на Б 25,33 4,26 3,04 5,21 15,83 7,13 1,00 7,13
Режим минимальный, КЗ на Б 25,33 4,26 3,04 5,21 15,83 7,80 1,00 7,80
Б Режим максимальный, КЗ на А 12,13 2,04 1,46 5,21 7,58 0,53 1,00 0,53
Режим минимальный, КЗ на А 10,54 1,77 1,26 5,21 6,59 0,40 1,00 0,40
БВ Б Режим максимальный, КЗ на В 5,28 0,86 0,62 2,01 3,30 0,28 1,00 0,28
Режим минимальный, КЗ на В 5,28 0,86 0,62 2,01 3,30 0,41 1,00 0,41
То же, каскадное откл. у шин В 8,23 1,35 0,96 2,01 5,14 0,00 1,00 0,00
В Режим максимальный, КЗ на Б 7,38 1,21 0,86 2,01 4,61 0,81 1,00 0,81
Режим минимальный, КЗ на Б 5,93 0,97 0,69 2,01 3,71 0,57 1,00 0,57
То же, каскадное откл. у шин Б 8,58 1,40 1,00 2,01 5,36 0,00 1,00 0,00

Продолжение таблицы 2.5.2.

Линия Место установки защиты Расчетный режим и место КЗ Расчет пусковых органов при несимметричных
Проверка чувствительности
Проверка чувствительности
n1Л I2в(1), А 3I0в(1), А КчI2 3I0врасч, А I0вср, А 3I0в
АБ А Режим максимальный, КЗ на Б 0,56 6,80 14,30 6,80 - 2,0 -
Режим минимальный, КЗ на Б 0,62 7,04 13,74 7,04 - 2,0 -
Б Режим максимальный, КЗ на А 0,09 5,26 2,50 5,26 - 2,0 -
Режим минимальный, КЗ на А 0,08 4,58 2,45 4,58 - 2,0 -
БВ Б Режим максимальный, КЗ на В 0,11 1,52 2,40 1,52 0,60 2,0 -
Режим минимальный, КЗ на В 0,15 1,52 2,41 1,52 0,60 2,0 -
То же, каскадное откл. у шин В 0,29 0,66 2,95 0,66 1,60 2,0 -
В Режим максимальный, КЗ на Б 0,22 1,98 3,00 1,98 - 2,0 -
Режим минимальный, КЗ на Б 0,19 1,65 2,68 1,65 0,50 2,0 -
То же, каскадное откл. у шин Б 0,24 0,54 3,27 0,54 1,70 2,0 -

 


Продолжение таблицы 2.5.3.

Линия Место установки защиты Расчетный режим и место КЗ Расчет пусковых органов при несимметричных КЗ
Проверка чувствительности
Двухфазное КЗ на землю
Х1Σ, ОМ Х0Σ, ОМ I1к(1,1), кА I1в(1,1), А I2в(1,1), А 3I0(1,1), кА n0л 3I0в(1,1), А
АБ А Режим максимальный, КЗ на Б 19,67 33,91 3,95 14,84 9,39 4,36 0,39 11,45
Режим минимальный, КЗ на Б 21,52 34,46 3,65 15,00 9,23 4,21 0,40 11,26
Б Режим максимальный, КЗ на А 6,34 1,93 16,24 9,41 2,20 37,36 0,01 3,43
Режим минимальный, КЗ на А 6,42 1,93 16,07 8,19 1,89 37,07 0,01 3,36
БВ Б Режим максимальный, КЗ на В 13,39 19,54 5,95 3,17 1,88 7,26 0,06 2,03
Режим минимальный, КЗ на В 19,38 28,47 4,11 3,16 1,88 4,99 0,08 2,03
То же, каскадное откл. у шин В 80,68 133,18 0,97 1,43 0,89 1,10 0,44 2,39
В Режим максимальный, КЗ на Б 19,67 33,91 3,95 4,32 2,73 4,36 0,11 2,40
Режим минимальный, КЗ на Б 21,52 34,46 3,65 3,51 2,16 4,21 0,10 2,19
То же, каскадное откл. у шин Б 77,41 134,00 1,00 1,18 0,75 1,10 0,47 2,61

 

 


Продолжение таблицы 2.5.2.

Линия Место установки защиты органов при несимметричных КЗ Расчет органа манипуляции Расчет органа манипуляции  
Определение минимального тока на в  
Проверка чувствительности на землю Выбор коэффициента фильтра   Не сим. КЗ Симметрично  
I1Вм, А     На линнии  
КчI2 3I0в*факт, А КчΣ I1врасч, А I2врасч, А I1врасч/ /I2врасч Красч К>Красч  
 
АБ А 9,39 5,73 >4 19,44 9,39 2,07 3,10 8,00 55,70 2,00 127,41 25,33  
9,23 5,63 >4 19,60 9,23 2,12 3,18 8,00 54,26 2,00 127,41 25,33  
Б 2,20 1,71 3,30 14,01 2,20 6,38 9,57 8,00 3,56 2,00 19,67 12,13  
1,89 1,68 3,10 12,79 1,89 6,76 10,14 8,00 2,35 2,00 15,81 10,54  
БВ Б 1,88 1,01 2,60 7,89 1,88 4,20 6,30 8,00 7,14 2,00 26,38 5,28  
1,88 1,02 2,60 7,89 1,88 4,19 6,29 8,00 7,17 2,00 24,93 5,28  
0,89 1,19 1,60 6,15 0,89 6,93 10,39 8,00 0,95 2,00 - 0,00 -  
В 2,73 1,20 3,60 9,05 2,73 3,31 4,96 8,00 12,83 2,00 44,33 7,38  
2,16 1,10 3,00 8,24 2,16 3,81 5,72 8,00 9,05 2,00 28,99 5,93  
0,75 1,31 1,70 5,91 0,75 7,88 11,82 8,00 0,09 2,00 - 0,00 -  


2.4. ЗАЩИТА АВТОТРАНСФОРМАТОРА ПОНИЖАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ

 

3.1. Исходные данные к расчету защит

1. Требуется рассчитать релейную защиту автотрансформатора типа АТДЦТН-63000/220/110, имеющего встроенное РПН на стороне СН в пределах ±12% номинального напряжения, питание одностороннее со стороны высшего напряжения, сопротивления системы прямой и нулевой последовательности для максимального и минимального режимов, приведенные к Uср.н = 230 кВ на стороне ВН подстанции, равны соответственно хс1макс = 19,67 Ом; хс1мин = 21,52 Ом


2. При составлении схем замещения для расчета дифференциальной защиты рассматривается режим раздельной работы автотрансформатора (рис.7.1.,а). Сопротивления обмоток автотрансформатора (в зависимости от положения переключателя РПН) определяются для минимального, среднего и максимального значений регулируемого напряжения. Предварительно выбираются соответствующие напряжения UК,% данного типа автотрансформатора:

Рис.8.1. Поясняющая схема (а) и схемы замещения прямой (б)

и нулевой последовательности (в) к примеру расчета

защиты автотрансформатора

 

по которыми находятся напряжения UК соответствующих обмоток в зависимости от положения переключателя РПН

 

Таблица 7.1. Напряжения короткого замыкания и сопротивления обмоток автотрансформатора мощностью 63 МВА

 

Обмотки автотрансформатора Высшего напряжения Среднего напряжения Низкого напряжения
Положение РПН мин сред макс мин сред макс мин сред макс
Напряжение ко­роткого замыкания обмотки, %   15,75   12,00   8,50   5,25   -1,00   -1,50   19,25   23,00   26,50
Сопротивление обмотки, приведенное к Uср.н = 230 кВ   132,2   100,7   71,4   -44,0   -8,40   -11,0   161,6   193,1   222,5

 

Примечание: С целью упрощения расчетов сопротивления обмотки среднего напряжения во всех положениях РПН принимается равным нулю.

3. Определяются расчетные токи коротких замыканий для выбора уставок и проверки чувствительности защиты.

Ток трехфазного КЗ на шинах среднего напряжения (точка К1, рис.26) в максимальном режиме:

Ток трехфазного КЗ на шинах низкого напряжения в максимальном режиме (точка К2, рис.26,б):

Двухфазное КЗ на шинах низкого напряжения в минимальном режиме работы системы и крайних положениях (+РО,–РО) переключателя РПН (точка К4, рис.26,б):

Двухфазное КЗ на шинах среднего напряжения в минимальном режиме работы системы и крайних положениях (+РО, –РО) переключателя РПН (точка К3, рис.26,б):

2.4.1. Расчет продольной дифференциальной токовой защиты

1. Определяются расчетные первичные и вторичные номинальные токи для всех сторон защищаемого автотрансформатора, соответствующие его проходной мощности.

Таблица 8.2. Расчет первичных и вторичных номинальных токов сторон автотрансформатора

Наименование величины Обозначения и метод определения Числовые значения для сторон
220 кВ (I) 110 кВ (II) 10 кВ (III)
Первичный ток на сторонах автотрансформатора, А
Коэффициент трансформации ТТ К1 200/5 400/5 4000/5  
Схема соединения ТТ – D D Y  
Вторичный ток в плечах защиты, А

 

2. Производится выбор параметров выравнивающих автотрансформаторов (ТLn), трансреактора (ТАV) и промежуточных ТТ (ТАn) цепи торможения. За основную сторону принята сторона основного питания 220 кВ.

 


Таблица 8.3. Расчет ответвлений автотрансформаторов тока, трансреактора и ПТТ реле

Наименование величины Обозначения и метод определения Числовые значения для сторон
220 кВ 110 кВ 10 кВ
Номинальный ток принятого ответвления автотрансформатора тока на основной стороне, А Iотв.ном.осн.£ Iв.ном.осн.   6,84   –   –
Расчетный ток ответвления автотрансформатора тока на неосновной стороне, А Iотв.расч.n.= Iв.ном.n.´ ´   –
Тип автотрансформатора тока     АТ-32   АТ-32   АТ-32
Номинальный ток (А) и номера используемого ответвления автотранс­форматора тока, к которому подводятся вторичные токи в плече защиты   6,84;   1–7   6,44;   1–5   4,29;   1–8
Расчетный ток и номер используемого ответвления АТТ, к которому подключается реле   4,25;   1–5 5;   1–4 5;   1–10
Номинальный ток (А) и номер принятого ответвления трансреактора реле   4,25;   № 3 5;   № 1 5;   № 1
Расчетный ток ответвления промежуточных ТТ цепи торможения реле, А Iотв.торм.расч. =
Номинальный ток принятого ответвления приставки и промежуточных ТТ, А Iотв.торм.ном.n 3,75;   № 2 3,75;   № 2 3,75;   № 2

 

На рис.26 приведена поясняющая схема включения токовых цепей дифференциальной защиты автотрансформатора, составленная по данным расчета табл.45.

3. Определяем первичный тормозной ток, соответствующий началу торможения

где ктокI = 1, ктокII = 1 – коэффициенты токораспределения, соответственно для сторон I, II в рассматриваемом режиме.

4. Определяем ток небаланса в режиме, соответствующий началу торможения:

 


Рис.8.1. Поясняющая схема включения токовых цепей дифференциальной защиты автотрансформатора с реле типа ДЗТ-21

5. Определяется первичный минимальный ток срабатывания защиты (ее чувствительного органа) по следующим условиям:

– отстройка от расчетного первичного тока небаланса в режиме, соответствующего началу торможения:

– отстройка от броска тока намагничивания:

За расчетное принимается большее из полученных расчетных значений: Iс.з.мин = 94 А.

6. Определяем относительный минимальный ток срабатывания реле (его чувствительного органа) при отсутствии торможения. За расчетную принимается сторона СН:

7. Определяем максимальный расчетный ток небаланса Iнб.расч при внешнем трехфазном КЗ на стороне среднего напряжения (точка К1, рис.8.1).

8. Определяем коэффициент торможения защиты:

где Iв.ном.осн, Iотв.ном.осн, Iотв.торм.расч.n, Iотв.торм.ном.n – значения токов, полученных в табл.9.4; I*торм.нач = 0,6 – относительный вторичный ток начала торможения, поскольку торможение осуществляется только от групп ТТ на приемных сторонах.

9. Определяем первичный ток срабатывания отсечки по условию отстройки от максимального первичного тока небаланса при переход