Проверка условий выбора автоматов по чувствительности

Автоматы выбирают исходя из следующих условий [2, с. 328]:

1. Номинальное напряжение автомата U_a.н > U_с, где U_c - напряжение сети. Условие соблюдается.

2. Номинальный ток теплового расцепителя I_т.p.н ³ K_нI_нaг, где K_н – коэффициент надежности в пределах 1,1…1,3.

3. Предельно допустимый ток отключения автомата I_а.пр ³ где - максимальное значение тока при трехфазном коротком замыкании (к.з.) за автоматом.

Для трансформатора с номинальной мощностью S_ном = 160 кВ×А (I_ном = 231 А) о/е =

Тогда = 23,41_н = 23,4×231 = 5405 А.

Условие соблюдается, так как 5,41 кА < 18 < 75 кА.

4. Электромагнитный расцепитель автомата осуществляет мгновенную максимальную токовую отсечку. Для обеспечения селективной работы отсечки ее ток срабатывания [2, с. 329]

I_с.о = 1,25I_наг,

где I_наг- расчетный ток нагрузки. При этом ток уставки срабатывания электромагнитного расцепителя I_э.р.у ³ I_с.о.

5. Коэффициент чувствительности отсечки (электромагнитного расцепителя)

где - ток двухфазного к.з. в месте установки автомата.

Ток за трансформатором 160 кВ×А:

а за трансформатором 100 кВ×А:

В том и другом случае

где I_э.р.у = 1 кА (табл. 5.1).

6. Коэффициент чувствительности теплового расцепителя

где -ток однофазного к.з. в наиболее удаленной точке защищаемого участка линии.

Величину коэффициента чувствительности проверим для ВЛ № 1, отходящей от ПС № 2 (S_н = 100 кВ×А):

где Z_t-полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус; Z_п – полное сопротивление петли «фазный провод – нулевой провод» [2, с. 195];

где R_ф и R_н - активные сопротивления фазного и нулевого проводов; Х_п – индуктивное сопротивление петли. Для трансформатора с S_н - 300 кВ×А и схемы соединения обмоток «звезда - звезда с нулем» Z_т = 1,07 Ом [12, с. 195]. Для ВЛ № 1 (см. табл. 4.3) петлю «фазный провод - нулевой провод» составляют два провода сечением А95 (R_o = 0,308 Ом/км). Длина петли 520 м, Х_п - 0,6 Ом/км [2, с. 195]. Тогда

Так как номинальный ток теплового расцепителя I_т.р.н = 160 А, то

Таким образом, чувствительность защиты при замыканиях на корпус не обеспечивается. Повышение чувствительности защиты может быть достигнуто несколькими способами, из них наиболее эффективно применение трансформаторов со схемой соединения обмоток «звезда - зигзаг с нулем» и использование защиты ЗТИ-0,4 [11, с. 274].

Для трансформаторов со схемой «звезда - зигзаг с нулем» можно считать, что полное сопротивление трансформатора токам нулевой последовательности Z_травно полному сопротивлению трансформатора токам прямой последовательности:

Тогда для трансформатора S_н = 100 кВА, U_н = 0,4 кВ:

Ток при однофазном к.з.

Таким образом, при использовании вместо трансформаторов со схемой «звезда – звезда с нулем» аппаратов со схемой «звезда - зигзаг с нулем» необходимая чувствительность защиты от однофазных к.з. обеспечивается. Кроме того, при использовании трансформаторов «звезда - зигзаг с нулем» снижается влияние несимметрии нагрузки на напряжения сети и заметно улучшается качество напряжения. Эти трансформаторы рекомендуется применять действующими нормами.

Аналогично выполнена проверка чувствительности автоматов на других отходящих ВЛ 0,38 кВ. Результаты расчетов приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Результаты проверки чувствительности защиты ВЛ 0,38 кВ
от однофазных к.з.

№ ПС	№ ВЛ	Zt, Ом	Zn, Ом		№ ПС	№ ВЛ	Zt, Ом	Zn, Ом
		0,075	0,447	3,04