Обоснование типа защит

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

Расчет уставок защит участка сети напряжением 37/10,5/0,4 кВ

Расчетная схема участка сети приведена на Рис. 28. Голо­вная линия W1 с односторонним питанием подключена к шинам питаю­щей сети 37 и имеет на приемной стороне два присоединения: одино­чную линию W2 и однотрансформаторную подстанцию Т1 с несколькими нагрузками. По линии W2 передается мощность к двум однотрансфор­маторным подстанциям 2 и 3, из которых трансформатор Т2 подключен непосредственно к шинам 37 кВ, а Т3 работает по схеме блока ли­ния-трансформатор. Предполагается, что все потребители 3 катего­рии, поэтому схема сети не имеет резервирования. Но для повышения надежности электроснабжения на линиях W1 и W2 устанавливаются устройства однократного автоматического повторного включения вык­лючателей, соответственно Q1 и Q2.

Одной из нагрузок подстанции 4 является магистральная линия W4, по которой питаются три одиночных трансформатора, защищаемых с предохранителями. С низшей стороны могут быть установле­ны автоматические выключатели, если чувствительность предохрани­телей при междуфазных и однофазных КЗ за трансформаторами будет недостаточной. Кроме того, в нейтрали трансформаторов со стороны 0,4 кВ может быть установлена специальная защита нулевой последо­вательности от однофазных КЗ.

На расчетной схеме рекомендуется привести карту селективнос­ти (в виде таблиц, см. Приложение 4), которая заполняется по мере опреде­ления уставок срабатывания защит. Другой формой карты селективно­сти, представляемой только для защит с выдержкой времени, являю­тся зависимости времени срабатывания от тока во всем диапазоне срабатываний защиты. Подобные карты селективности содержат харак­теристики только тех защит, которые должны быть согласованы между собой по времени и току срабатывания.

Задана мощность трехфазного КЗ на шинах подстанции 1: 480 МВА. Тип выключателей на напряжение 37 кВ известен - МКП-35. Нап­ряжение оперативного тока в различных узлах расчетной схемы сле­дующее: на подстанции 1 - постоянное; на трансформаторных подстанциях мощностью 6,3 МВА и более используется выпрямленный пе­ременный ток на основе блока питания БП-1002; дополнительно на подстанции 4 для защиты магистральной линии может быть применен переменный оперативный ток с использованием реле прямого действия РТМ и РТВ.

Параметры трансформаторов, линий и нагрузок сведены в табли­цы.

Рис. 28 Расчетная схема участка цепи

Таблица 4.1

Мощность трансформатора

Расчетный параметр	Значение параметра
Т1	Т2	Т3	Т4	Т5	Т6
Мощность трансформатора, МВ ×А			6,3	0,4	0,4	0,25

Таблица 4.2

Длина линий

Таблица 4.3

Параметры нагрузки

Обоснование типа защит

Согласно ПУЭ, в качестве защиты от токов, обусловленных ко­роткими замыканиями за трансформаторами (Т4, Т5, Т6), могут использоваться предохранители, если мощность этих трансформаторов не превышает 1 МВ^.А.

Для одиночно работающих трансформаторов Т1, Т2, Т3 мощностью 6,3 МВ^.А и более устанавливаются следующие типы защит:

- от многофазных КЗ в обмотках и на выводах - дифференциаль­ная продольная токовая защита; для проектируемых подстанций при расчете дифференциальной защиты рекомендуется использовать наибо­лее совершенное реле с торможением серии ДЗТ;

- для защиты от токов, протекающих через трансформатор при КЗ на шинах низшего напряжения (внешнее КЗ), используют МТЗ с ми­нимальной выдержкой времени;

- для защиты от перегрузки на всех трансформаторах устанав­ливается МТЗ;

- от понижения уровня масла и от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделениями газа, предусматривается газовая за­щита.

Как указывалось выше, на всех трансформаторных подстанциях источником выпрямленного переменного оперативного тока будет ис­пользоваться блок питания серии БП-1002. Выходная мощность блока составляет 1,0-1,5 кВт. Блок питания представляет собой комбина­цию двух устройств: а) блока напряжения БПН-1002, выполненного трехфазным с двумя первичными обмотками, которые могут соединять­ся последовательно или параллельно, а также в звезду и треуголь­ник; это позволяет включать блок в трехфазную сеть напряжением от 100 до 400 В. Две пары вторичных обмоток соединяются в две звез­ды, которые подключены к двум трехфазным двухполупериодным выпря­мительным мостам с номинальным выходным напряжением 110 В каждый. Последовательное включение мостов обеспечивает выходное напряже­ние 220 В; и б) блока тока БПТ-1002, состоящего из насыщающегося ТТ, подключенного к двум фазным ТТ, вторичные обмотки которых со­единяются параллельно. Поскольку в сети 6, 10, 35 кВ однофазные КЗ не рассматриваются, то такая схема БПТ-1002 в сочетании с БПН-1002 обеспечивает надежное питание защит. Выходной ток надеж­ной работы БПТ-1002 может регулироваться от 8 до 64 А. Переключе­ние секции диодов позволяет получать выходное напряжение 110 В или 220 В.

Для защиты линий W1 и W2, согласно ПУЭ, устанавливаем сту­пенчатые токовые защиты. На первой линии - неселективную отсечку, селективную отсечку с выдержкой времени и МТЗ, а на второй - селективную отсечку мгновенного действия и МТЗ. Защита второй линии также, как и для Т1, должна быть построена на выпрямленном опера­тивном токе, а на первой линии используется постоянный оператив­ный ток.

Для выполнения защиты магистральной линии W4 используется реле прямого действия РТВ. Установка на ней отсечки также может оказаться эффективной. В случае недостаточной чувствительности защиты на РТВ и предохранителей F1, F2, F3 к однофазным КЗ за трансформаторами Т4, Т5, Т6 может быть установлена специальная токовая защита нулевой последовательности [4].