Работа 22. Максимальные токовые защиты с независимой выдержкой времени. Токовые отсечки

Содержание работы

1. Рассчитать параметры и наладить защиту элементов подстанции (рис. 7.22): МТЗ отходящей линии и силового трансформатора, токовую отсечку силового трансформатора.

2. Определить параметры защиты I_с.з, t_с.з и подобрать уставки реле.

3. Определить коэффициенты чувствительности защиты и сравнить с допустимыми значениями для данного типа защиты.

4. Подобрать реле и выполнить схемы защиты.

5. Опробовать каждую защиту при коротких замыканиях в основной зоне и зоне резервирования.

6. Построить диаграмму выдержек времени и проверить селективность защиты подстанции в целом при к.з. в различных точках схемы электроснабжения.

Общие сведения

Токовые защиты широко применяют для защиты от к.з. линий, трансформаторов, генераторов и двигателей.

При осуществлении максимальной токовой защиты с выдержкой времени обычно используют токовые реле (пусковой орган) и реле времени (орган выдержки времени). В отдельных типах реле, как, например, РТ-80, РТ-90, РТВ, оба органа объединены в одно реле.

Основные параметры МТЗ:

ток срабатывания защиты I_c.p выбирают более максимального рабочего тока защищаемого элемента;

выдержка времени t_с.з, выбираемая по ступенчатому принципу, согласно которому каждый последующий комплект защиты по направлению к источнику питания имеет время срабатывания на ступень больше, чем наибольшая выдержка времени из всех предыдущих защит.

Токовая отсечка без выдержки времени имеет один орган – токовый пусковой. Для обеспечения селективности ее действия используется отстройка защит по току, т.е. ток срабатывания отсечки отстраивается от максимально возможной силы тока, который может протекать через защиту при внешних к.з. или других ненормальных режимах работы, когда она не должна работать. Так, для силовых трансформаторов дополнительно отстраиваются от бросков токов намагничивания.

Максимальные токовые защиты обладают относительной селективностью и могут приходить в действие при внешних к.з., резервируя предыдущие защиты. Поэтому для каждой защиты выявляют основную зону действия и зону резервирования. Например, для МТЗ силового трансформатора (рис. 7.22) основная зона – от выводов со стороны питания (точка К₄) до пре­дыдущей защиты линии (точка К₃', выключатель В2). Короткие замыкания в точках К₃, К₂ и других могут войти в зону ее резервирования. Для защиты отходящей линии основная зона – от места установки защиты К₃ до предыдущей защиты К₂; точка К₁ входит в зону резервирования.

Рис. 7.22. Максимальные токовые защиты с независимой выдержкой времени и токовые отсечки:
1, 2, 3 – МТЗ линии; 4, 9 – токовые отсечки; 5, 6, 7 – МТЗ силового трансформатора; 8 – выходное промежуточное реле

Ток срабатывания МТЗ определяют из условия

где k_н – коэффициент надежности, учитывающий погрешности реле (для реле типа РТ-40 и РТ-80 k_н = l,2,для реле РТМ и РТВ k_н = 1,3…1,4);k_{в –} коэффициент возврата реле (для реле РТ-40 и РТ-80 k_в = 0,8…0,85, для реле РТВ k_в = 0,6…0,7); k_сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий возрастание тока за счет пусковых токов электродвигателей (для линий 10 кВ сельских районов k_сзп = 1,2…1,3); I_{раб max} – максимальный ток защищаемого элемента.

При наличии последовательно включенных защит необходимо обеспечить условие их согласования по чувствительности.

Для рассматриваемой схемы сети:

I_с.з3 > I_с.з2 > I_с.з1.

Выполняется ли это условие с учетом влияния максимальных рабочих токов и погрешности реле, можно проверить специальным расчетом, используя коэффициент согласования смежных защит по чувствительности.

Ток срабатывания реле определяют по выражению

где – коэффициент схемы при симметричном режиме. Для схем соединения трансформаторов тока в полную и неполную звезду = 1; при включении реле на разность токов двух фаз А и С n_т.т – коэффициент трансформации трансформаторов тока.

Ток уставки реле:

I_у ≥ I_с.р.