Категории
Электроника 
ВЫБОР УСТАВОК ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ просмотров - 371
Ниже рассматривается выбор характеристик трехступенчатой защиту на примере участка сети, показанного на рис. 11-56 [Л. 81]. Выбираются уставки защиты А, уставки защит В и С принимаются заданными. Для большей наглядности характеристики согласуе-мых между собой дистанционных защит t3 = f (z) обычно изображаются графически на диаграмме в осях t, z, (рис. 11-56, б). По оси z откладываются первичные сопротивления прямой последовательности z1 рассматриваемых участков сети.
При выборе сопротивлений срабатывания дистанционных органов крайне важно учитывать погрешности, вызывающие отклонение zс.р. от принятой уставки zу, считаем, что zс.р. = zу ± Δz. На величину Δz влияют погрешности реле, измерительных трансформаторов и неточность настройки реле на заданную уставку zу.
Помимо того возможна погрешность в определении сопротивлений участков сети, что учитывается дополнительным запасом.
Первая зона защиты. Время срабатывания первой зоны не регулируется, оно определяется собственным временем действия реле и в зависимости от конструкции реле составляет: t1 = 0,02 ÷ 0,15 с.
Сопротивление срабатывания первой зоны z1A выбирается из условия, чтобы дистанционный орган этой зоны не мог сработать за пределами защищаемой линии Л1 (рис. 11-56).
Выполнение этого условия крайне важно для обеспечения селективности, поскольку первая зона не имеет выдержки времени.
По этой причине z1A выбирается меньше сопротивления защищаемой линии z1Л так, чтобы при максимальной положительной погрешности + Δz выполнялось условие (z1A + Δz) < z1Л (рис. 11-57).
В соответствии с этим z1A рассчитывается по выражению
z1A =к1 z1Л 11-49)
где z1Л — сопротивление прямой последовательности защищаемой линии Л1; к1 — коэффициент, учитывающий с некоторым запасом погрешности Δz, могущие вызвать увеличение zс.р.. Величина к1 зависит от точности реле, для реле КРС к1 =0,85.
|
Погрешность трансформаторов тока приводит к сокращению зоны действия защиты. По этой причине трансформаторы тока, питающие дистанционную защиту, следует выбирать по кривым предельной кратности (при 10%-ной погрешности) при максимальном токе к. з. в конце первой зоны.
Вторая зона. Вторая зона защиты должна надежно охватывать защищаемую линию Л1, в связи с этим она выходит за ее пределы.
Для обеспечения селективности сопротивление срабатывания zI1A и выдержку времени второй зоны tI1A отстраивают от быстродействующих защит трансформаторов и линий, отходящих от шин противоположной подстанции (рис. 11-57). Выдержка времени выбирается равной:
tI1A = tIВ +Δt, (11-50)
где tIВ — максимальное время действия быстродействующих защит следующего участка (tIВ ~ 0,1 с).
Ступень Δt зависит от погрешности реле времени второй зоны и времени отключения выключателя и колеблется от 0,3 до 0,5 с с учетом этого tI1A = 0,4 ÷ 0,6 с.
При выбранном значении tI1A протяженность второй зоны не должна выходить за пределы зон быстродействующих защит линий и трансформаторов, питающихся от подстанции В.
Важно заметить, что для согласования с линейными защитами вторая зона должна быть отстроена от самой короткой первой зоны на следующем участке (z1В)
|
С учетом возможного сокращения первой зоны защиты В на Δz (рис. 11-57) вторая зона защиты А должна быть отстроена от точки К' аналогично тому, как отстраивалась первая зона этой же защиты от конца линии (т. е. от точки В). Сопротивление от защиты А до К' равно z1Л + к1 z1В, отсюда
где к1 —коэффициент, учитывающий сокращение z1В в на Δz, принимается равным 0,85—0,9; кII — коэффициент, учитывающий возможное увеличение zI1A в результате погрешностей дистанционного органа второй зоны защиты А, принимается равным 0,85.
При нескольких источниках питания (Га и ГВ на 11-56, а) zI1A выбирается с учетом токораспределения по выражению
где kт — коэффициент токораспределения, равный отношению тока к. з. Ik(ЛII), проходящему по линии ЛII, к току к. з. Ik(ЛI), текущему по линии ЛI.
Коэффициент кT должен выбираться при таком реальном режиме, когда Ik(ЛI) имеет максимальное значение, а Ik(ЛII))— минимальное.
Для отстройки от к. з. за трансформатора м и Т подстанции В с учетом токораспределения вторая зона должна удовлетворять условию
|
| кII— то же, что и в выражении (11-51). |
где z1t — сопротивление наиболее мощного трансформатора на подстанции В, учитывается наименьшее z1t, имеющее место при регулировании напряжения изменением коэффициента трансформации (Δn) рассматриваемого трансформатора (по данным завода); коэффициент токораспределения
За окончательную величину zI1A принимается меньшее из двух значений по выражениям (11-52) и (11-54).
Выбранное zI1A проверяется по условию надежного действия (чувствительности) при к. з. на шинах подстанции В. Согласно ПУЭ
Для линий с сопротивлением 5—20 Ом следует стремиться, чтобы кч = 1,5÷2, так как при малом кч защиты на линиях с небольшим сопротивлением могут отказывать при к. з. через сопротивление дуги.
В случае если вторая зона ненадежно охватывает защищаемую линию, т. е. кч < 1,25, то ее можно отстраивать не от первой, а от конца второй зоны защиты В. При этом время действия второй зоны защиты А должно отстраиваться от времени второй зоны защиты В: tI1В = tI1В + Δt, а величина zI1A должна выбираться по выражению (11-52), в котором вместо z1В нужно подставить zI1В.
Третья зона.Третья зона должна резервировать защиты присоединений, отходящих от шин подстанции В. Уставки срабатывания этой зоны выбираются, как правило, по условию отстройки от нагрузки, а выдержка времени — по условию селективности. Третья зона осуществляется пусковыми реле дистанционной защиты, в качестве которых используются токовые реле или реле сопротивления.
Сопротивление срабатывания третьей зоны zс.з. = zIIIA ненаправленного реле сопротивлениявыбирается из условия отстройки, от минимального значения рабочего сопротивления zраб.мин, появляющегося на зажимах реле после отключения внешнего к. з.
Наименьшее значение zраб.мин имеет место при максимальном токе нагрузке в фазе Iраб.макс и пониженном уровне рабочего напряжения Uраб.мин, обычно принимаемого на 5—10% меньше номинального
Здесь под Uраб.мин подразумевается линейное напряжение. Для обеспечения надежного возврата пускового органа внаихудших условиях zс.з. находится из уравнения
где кн — коэффициент, учитывающий погрешности реле, принимается равным 1,1 ÷ 1,2; квоз — коэффициент возврата реле; к3 — коэффициент, учитывающий самозапуск двигателей.
Полученное zс.з является максимальным допустимым значением по условию возврата реле ирасчетным значением zIIIA.
Сопротивление срабатывания пускового направленного реле сопротивлениявыбирается, как иу ненаправленных реле, из условия отстройки от нагрузки по формуле (11-57). Поскольку 20. з направленного реле сопротивления зависит от угла φр, найденное сопротивление срабатывания zс.з(н) должно иметь место при φр = φн; соответствующем нагрузочному режиму работы линии.
При к. з. φр = φл = φм.ч, и в связи с этим реле работает с максимальной чувствительностью, т. е. с zс.з.макс (рис. 11-58).
|
Значение zс.з.макс, допустимое по условиям нагрузки zс.з(н), можно найти из уравнения срабатывания направленного реле сопротивления:
zс.з = zс.з.макс cos(φм.ч — φр).
|
Вторичные величины сопротивлений срабатывания.Для пересчета полученных первичных сопротивлений на вторичную сторону крайне важно вычислить вторичные значения напряжения и тока, соответствующие первичным значениям Uр.п. иIр.п:
Подставляя в (11-60) вместо zс.з значения zI, zII и zIII, находят значения вторичных сопротивлений срабатывания.
Все реле сопротивления должны работать в диапазоне токов к. з., лежащем между токами точной работы реле, с тем чтобы погрешность реле не превышала 10%. Для проверки выполнения этого условия по техническим данным на реле определяются значения тока точной работы при выбранных уставках. Эти значения токов сопоставляются с максимальными и минимальными величинами Iк.з, имеющими место в конце данной зоны.
Особенность выбора уставок срабатывания первой и второй зон на линиях с ответвлениями. На линиях с ответвлениями, питающими понизительные под станции (рис. 11-59), первая и вторая зоны выбираются по рассмотренным выше условиям и дополнительно отстраиваются от к. з. за трансформатором ответвления.
Такое ограничение их действия позволяет обеспечить селективность дистанционной защиты с максимальными защитами трансформатора ответвления и питающейся от него сети без увеличения выдержки времени t1 и tII первой и второй зон защиты.
Отстройка zII производится по формуле (11-54), где вместо zI(ЛI) подставляется сопротивление линии от места установки защиты А до трансформатора ответвления.
Отстройка ведется для наиболее тяжелого случая., когда линия отключена с противоположной стороны (кТ = 1).
В нормальном режиме работы 
линии за счет подпитки места к. з. со стороны подстанции В запас отстройки от к. з. за трансформатором повышается.
Выдержка времени tII выбирается по условию (11-50). При этом допускается неселективное действие первой зоны защиты А, имеющей t1 = 0, при к. з. в трансформаторе ответвления. Эта неселективность устраняется с помощью АПВ на линии. Вторая зона при повреждении в трансформаторе действует селективно, поскольку t11 отстраивается от быстродействующих линий и трансформаторов.
Чувствительность третьей зоны защиты должна проверяться по к. з. за трансформатором ответвления, а выдержка времени tII должна быть отстроена от времени действия максимальной защиты этого трансформатора.
Читайте также
Ниже рассматривается выбор характеристик трехступенчатой защиту на примере участка сети, показанного на рис. 11-56 [Л. 81]. Выбираются уставки защиты А, уставки защит В и С принимаются заданными. Для большей наглядности характеристики согласуе-мых между собой дистанционных... [читать подробенее]
Ниже рассматривается выбор характеристик трехступенчатой защиту на примере участка сети, показанного на рис. 11-56 [Л. 81]. Выбираются уставки защиты А, уставки защит В и С принимаются заданными. Для большей наглядности характеристики согласуе-мых между собой дистанционных... [читать подробенее]
Рассмотрим выбор уставок на примере схемы рис. 4.6, а. состоящей из двух участков линий W1 и W2 с тремя источниками питания и понижаюшим трансформатором Т. Все защиты выполняются с использованием направленных ИО сопротивления с характеристикой в виде окружности, проходящей... [читать подробенее]