Вторая ступень дистанционная направленная защита ДС2

 

Первичное сопротивление срабатывания второй ступени выбирается исходя из минимального тока К.З. на шинах смежной подстанции точка к₃, Z_сэ11= к_ч*| Z_kmax|, где к_ч- коэффициент чувствительности; Z_kmax- максимальное сопротивление, замеряемое защитой при К.З. на шинах смежной подстанции.

При этом смежный путь на участке пост секционирования - подстанция А считается отключенным. Значение Z_kmax при узловой схеме питания определяется по выражению:

Z_kmax= 2* (Z₀₂*l₁+Z₀₁*l₂), Ом,

 

а при раздельном питании путей:

Z_kmax= 2* Z₀₂* l.

За расчётное значение Z_kmax принимается наибольшее из полученных.

 

Z_kmax=2· (0.3778e^j67,45*25+0,508*e^j63,84*25) =2* (3,617+j*8,727+5,6+j*11,405) =2* (9,217+j*20,132) =18,434+j*40,264=44,28e^j65,4

 

Z_kmax при раздельной схеме питания, согласно выражению:

 

Z_kmax=2*Z₀₂*l=2*0,3778*e^j67,45*50=37,78*e^j67,45=14,488+j*34,892ом.

 

За расчётное значение Z_kmax принимается наибольшее из полученных значений, то есть 44,28ом.

Тогда сопротивление срабатывания второй ступени дистанционной защиты

 

Z_cз11=к_ч*|Z_kmax|=2*44,28=88,56ом.

 

Представление результатов расчета электронной защиты фидера тяговой подстанции

 

Полученные при расчетах значения первичных сопротивлений Z^, напряжения L/сз и тока 1сз срабатывания защит нужно привести ко вторичным сторонам измерительных трансформаторов, то есть определить для соответствующих величин уставки реле электронных защит:

Z_cpJ= Z_C3 n_m/ n_H,

U_cp= U_C3/ n_H,

I_cp= I_сз. / n_m. получим:

Z_cp1=10.16-200/270=7.526 Ом;

Z_cp2=88,56-200/270=65.6 Ом;

U_ср=10.205-10³/270=37.796 В

I_ср=1319,859/200=6,599 А

 

где

n_т, п_н - соответственно коэффициент трансформации трансформатора тока и напряжения.

Найденные числовые значения соответствующих первичных и вторичных параметров следует указать на построенной в масштабе общей (совмещённой) характеристике электронной защиты подстанции, указав на ней также зоны срабатывания - несрабатывания.

Далее следует привести (в масштабе) график селективности защит заданного фидера тяговой подстанции, т.е. указать зоны действия и времена срабатывания электронных защит

 

 

Рис.2.4 - Совмещенная характеристика электронной защиты подстанции

Расчёт уставок защиты фидера поста секционирования

 

А) Дистанционная направленная защита ДС1.

Первичное сопротивление срабатывания ДС1 выбирается из условия отстройки от К.З. на шинах смежной подстанции:

 

Z_сз1=к_отс*|Z_вх1|, Ом.

Z_сз1=0,85*|5,599+j*11,399|=0,85*|12,7*e^j63,84|=10,795ом

 

где к_отс- коэффициент отстройки, к_отс= 0,8-0,85 (0,5 при наличии телеблокировки).

Z_вх1- входное сопротивление при К.З. в конце защищаемой зоны, т.е. у шин смежной подстанции.

Входное сопротивление Z_вх1 определяется на основании выражения (1.15).

Селективность защиты 1-й ступени ДС1 по отношению к токам нагрузки обеспечивается его угловой характеристикой, в связи с чем её можно было бы не проверять. Однако во избежание случаев неселективного действия защиты при нагрузках, имеющих значительную долю тока холостого хода трансформаторов электроподвижного состава, выбранное сопротивление Z_сз1 проверяется по выражению Z_сз1≤Z_нmin/к_з. При этом минимальное напряжение на шинах поста секционирования в рабочем режиме принимается равным 22кв, а максимальный ток нагрузки фидера поста секционирования приведён в задании.

 

Z_нmin=U_рmin/I_нmax=22*10³/200=110 ом.

10,795≤110/1,3=84,615 ом.

 

Условие селективности выполняется.

Б) Ускоренная токовая отсечка (УТО).

За первичный ток срабатывания УТО выбирается наибольшее из двух значений:

 

I_{сз уто}≥к₃₁*I_нmax;

I_{сз уто}≥к₃₂*I_kmax>1,3*200=260А,

 

где к₃₁, к₃₂- коэффициенты запаса, к₃₁=1,2-1,3; к₃₂=1,5-2; I_нmax- максимальный ток нагрузки фидера поста секционирования; I_kmax- максимальный ток, протекающий по фидеру поста секционирования ( например, В₅, см. рис.1.3) при К.З. у шин подстанции Б ( точка к3, см. рис.1.3). Ток I_kmax определяется при условии отключения смежного пути на участке пост секционирования - подстанция, где произошло К. З.:

 

I_kmax= U_н/|Z_пБmax+ Z₀₂*l₁+ Z₀₁*l₂|,

 

где Z_пБmax- сопротивление подстанции Б в режиме максимума энергосистемы.

 

Z_ПБmax=5,337e^j90°

I_kmax=27500/|5,337e^j90+0,508e^j63,84°*25+0,3778*e^j67,45*25|=1000,655А

I_сзуто>к₃₂*I_kmax=2*1000,655=2001,31A

 

Выбранное значение I_{сз уто} проверим на селективность по отношению к максимальным токам " подпитки", протекающим через фидер поста секционирования ( например, В₅, см. рис1.3) при К.З. на смежном фидере вблизи поста секционирования.

 

I^´_kmax= U_н/2*|Z_пБmax + Z₀₂*l₂|, А

I_kmax=27500/ (2*|j*5,337+ ( (0,1449+j*0,3489) *25|) =777,627A

Если условие I_сзуто>к₃₂*I_kmax при подстановке него тока I_kmax не выполняется, то следует считать, что исправление неселективных действий УТО осуществляется при помощи АПВ.

 

I_сзуто>к₃₂*I_kmax=2*777,627=1555,254A.

 

Условие селективности выполняется.