Пример расчёта МТЗ и ТО

Необходимо рассчитать максимальную токовую защиту с независимой выдержкой времени и токовую отсечку ВЛ 1 (рис. 3.24): выбрать т.т, выбрать схему соединения т.т и реле, рассчитать уставки реле, ток срабатывания защиты, чувствительность защиты, проверить т.т. ВЛ 2 и ВЛ 3 защищены МТЗ с независимой выдержкой времени (реле РТ-40).

Рис. 3.24

Решение

1. Рассчитаем токи короткого замыкания в точках К 1, К 2, К 3 (рис. 3.25) в минимальном режиме системы для расчёта чувствительности МТЗ и токи самозапуска нагрузок 2 и 3 в максимальном режиме сети (точки К 4 и К 5).

Рис. 3.25

Сопротивление системы в минимальном и максимальном режиме:

Ом ,	(3.18)
.

Принимая удельное сопротивление ВЛ Ом/км, получим

Ом ,

(3.19)

аналогично  Ом,  Ом. Токи КЗ в точках К 1, К 2, К 3 в минимальном режиме системы

А ,	(3.20 а)
А ,	(3.20 б)
А ,	(3.20 в)
в максимальном режиме системы:
А ,	(3.20 г)

Расчёт самозапуска нагрузок с учётом токоограничивающего влияния сети. Принимая относительное переходное сопротивление обобщённой нагрузки , рассчитаем сопротивления нагрузок Н 2 и Н 3 в режиме самозапуска

Ом ,	(3.21 а)
Ом .	(3.21 б)

Токи самозапуска отдельно по нагрузкам Н 2 и Н 3 и суммарно

	(3.22 а)
	(3.22 б)
	(3.22 в)

2. Выбираем ток срабатывания МТЗ. Принимаем двухфазную двух-релейную схему защиты на реле РТ-40 (k_н = 1,2, k_в = 0,85). Отстраиваем ток срабатывания МТЗ от всех тяжёлых нормальных режимов заданной сети:

а . По условию (3.4) возврата реле в несработавшее положение после отключения КЗ на отходящем элементе

.

(3.23)

При использовании данной формулы возможны следующие два варианта: расчёт по сути условия (формула (3.23) рассчитывается для каждого отходящего присоединения 2 и 3) и упрощенный расчёт ( ). Для каждого варианта возможен точный расчёт тока самозапуска (по формулам (3.22)) и упрощенный расчёт (увеличение I_{раб.мах} в k_с.зап раз). Упрощенные варианты приводят к загрублению I_с.з. Рассмотрим все варианты.

· Расчёт по сути условия с точным определением токов самозапуска
, .	(3.24 а)
· Расчёт по сути условия с упрощенным расчётом токов самозапуска
, .	(3.24 б)
· Упрощенный расчёт с точным определением тока самозапуска
.	(3.24 в)
· Упрощенный расчёт с упрощенным расчётом тока самозапуска
.	(3.24 г)

Из формулы (3.24) наглядно видно, что использование упрощенного варианта расчёта при 2 ¸ 4 отходящих присоединениях сильно загрубляет МТЗ и уменьшает её чувствительность. Далее используем результаты более точной формулы (3.24 а). Коэффициент самозапуска для обобщённой нагрузки в выражениях (3.24) принят как k_с.зап = 1 / x_*ном = 1 / 0,35 = 2,86 (может опреде-ляться по справочным данным в зависимости от типа нагрузки).

б . По условию самозапуска всей нагрузки при возобновлении питания действием АПВ или АВР после бестоковой паузы

· при точном определении тока самозапуска
,	(3.25 а)
· при упрощенном определении тока самозапуска
.	(3.25 б)

в . По условию согласования тока срабатывания защиты по чувствитель-ности с предыдущими защитами

А , А .

(3.26)

Из формулы (3.26) хорошо видно, что МТЗ необходимо и достаточно согласовать только с защитой с максимальным током срабатывания.

По условиям (3.24 а), (3.25 а), (3.26) принимаем А.

3. Проверяем чувствительность МТЗ в основной зоне защиты (по пер-вичным токам)

,	(3.27 а)
в зоне резервирования
,	(3.27 б)
.	(3.27 в)

Защита не удовлетворяет требованию чувствительности в одной резервной зоне защиты ВЛ 2 по формуле (3.27 б). Однако, согласно ПУЭ, дальнее резервирование в данном случае допустимо не выполнять.