2.3.1. Расчет уставок дистанционных защит
Дистанционные защиты устанавливаем на линиях с двухсторонним питанием АБ и БВ. Выбор коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения производится исходя из следующих положений:
- длительно допустимый ток для линии АБ, выполненной проводом АС-300/39,по условиям нагрева провода составляет 690 А:
для линии БВ, выполненной проводом АС-500/64 – 945 А:
принимаются коэффициенты трансформации ТТ соотвественно
= 750/5 и 
= 1000/5;
- на подстанциях А,Б и В установлены измерительные трансформаторы напряжения с коэффициентом трансформации
= (220000 / 1,73)/(100/1,73) = 2200;
Полные первичные сопротивления линий рассчитаны ранее (п.1.2).
Расчет уставок и проверка чувствительности защит приведены в табл. 4
Применение дистанционных защит в качестве основных возможно на участке параллельных линий, если остаточное напряжение на шинах подстанции Б и В будет больше 60% в минимальном режиме
= 1,73 ∙ 0,85 ∙ 
∙100% / 
= 1,73 ∙ 0,85 ∙ 58,4 ∙ 1,350 ∙ 100 % / / 23 = 50 %
= 1,73 ∙ 0,85 ∙ ∙100% / = 1,73 ∙ 0,85 ∙ 58,4 ∙ 1,550 ∙ 100% /230 = 58%
Здесь токи линии при КЗ в конце зоны действия первой ступени определены по кривым спадания и составляют:
= 1,350 кА, 
= 1,550 кА.
Таким образом, дистанционные защиты линиях АБ и БВ рекомендуются к установке в качестве резервных.
Таблица 2.3.1. Расчет уставок и проверка чувствительности дистанционных защит.
| Место установки защиты | Ступень защиты | Расчетные режимы для выбора параметров срабатывания и проверки чувствительности (т – точка КЗ, в - ветвь) | Расчёт параметров срабатывания (Ом; с) и чувствительности защиты | Принятые значения параметров срабатывания |
| ПА | I | Отстройка от КЗ на шинах ПБ | 
|  = 26,2
 = 0
|
| II | а) Согласование с первой ступенью защиты линии БВ; 
| 
|  = 52,0
 = 0,5
| |
б) Отстройка от КЗ за трансформатором приемной подстанции,  = 0,62
| 
| |||
| в) Чувствительность защиты при КЗ на шинах ПБ | 
| |||
| III | а) Отстройка от максимального тока нагрузки линии по нагреву проводов | 
|  = 177,7
 = 1
| |
| ПБ | I | Отстройка от КЗ на шинах ПА | 
|  = 26,2
 = 0
|
| б) Чувствительность при КЗ на шинах ПА | 
| |||
| III | а) Отстройка от максимального тока нагрузки линии по нагреву проводов | 
| 
| |
| б) Чувствительность при КЗ на шинах ПА | 
| |||
| ПБ | I | Отстройка от КЗ на шинах ПВ | 
|  = 49,7
 = 0
|
| II | Ввиду отсутствия данных системы принимается ориентировочно для обеспечения защиты линии при КЗ на шинах ПВ |
| 
| |
Согласование с первой ступенью параллельной линии со стороны ПВ в режиме каскадного отключения КЗ у шин ПБ: 
|
| |||
| III | Отстройка от максимального тока нагрузки линии по нагреву проводов | 
| 
| |
| Чувствительность защиты при КЗ на шинах ПВ |  =  /  =129,8/58,4=2,2>1,2
| |||
Чувствительность защиты при каскадном отключении, 
|
=  / ( + ( /  ))= 129,8 /(58,4+ (58,4 / 0,16))=0,3 < 1,2
| |||
| ПВ | I | Отстройка от КЗ на шинах ПБ | 
|  = 49,7
 = 0
|
| II | а) Согласование с первой ступенью защиты линии БА; 
| 
| 
| |
Отстройка от КЗ за трансформатором приемной подстанции. 
| 
| |||
Согласоввание с первой ступенью защиты парал. линии со стороны ПБ в режиме каскадного отключения КЗ у шин ПВ: 
| 
| |||
| г) Чувствительность при КЗ на шинах ПБ; | 
| |||
д) Чувствительность защиты при каскадном отключении,; 
| 
| |||
| III | Отстройка от максимального тока нагрузки линии по нагреву проводов | 
| 
| |
Чувствительность защиты при каскадном отключении; 
| 
| |||
| Чувствительность защиты при каскадном отключении;
| 
|
2.4. Максимальные токовые защиты от замыкания на землю
Для рассматриваемого участка сети МТЗ от замыканий на землю устанавливаются на всех линиях 110 кВ. На линиях АБ и БВ предусматривается ТЗНП в составе панели типа ЭПЗ-1636.
Расчет уставок срабатывания. Выполняется в соответствии с рекомендациями.
1. Предварительно производятся построения кривых спадания токов 3I0 по линиям при однофазных КЗ в максимальном и минимальном режимах (рисунок 10). В дальнейшем по этим кривым определяются зоны действия отсечек и строятся время-токовые характеристики защиты.
2. Определяются по (5.1) уставки первых ступеней всех защит сети и по кривым спадания токов рисунок 10 определяются защищаемые зоны в максимальном и минимальном режимах Для тупиковых линий при выборе уставок срабатывания учитываются соотношения (5.4) и (5.6).
3. Определяются по (5.2) уставки срабатывания вторых ступеней всех защит, а по (5.3) оценивается их чувствительность в расчетных режимах (в том числе и при каскадном действии защит). Для ускоряемых ступеней защит учитывается условие (5.6).
4. Определяются по (5.2) уставки срабатывания третьих (четвертых) ступеней всех защит сети. Учитывается условие (5.4), (5.6), а чувствительность защиты проверяется по (5.5).
5. По соотношению найденных уставок срабатывания (по току и по времени) для каждой линии принимается решение о введении органа направления мощности.
Расчет уставок и проверка чувствительности МТЗ от замыканий на землю для рассматриваемой сети выполнен в таблице 5.
Отстройка от броска намагничивающего тока. При выборе уставок защит наряду с выполнением условий согласования производится отстройка от бросков тока намагничивания силовых трансформаторов и автотрансформаторов для линий, включение которых возможно совместно с этими объектами. В рассматриваемой сети такой линией является линия БГ. Расчет выполняется в следующей последовательности:
1. Определяется (см.п.5.4) относительное расчетное сопротивление трансформатора ПГ при включении на холостой ход
.
2. Определяется сопротивление трансформатора при включении, приведенное к среднему номинальному напряжению сети
3. Находится расчетное сопротивление контура включения
4. Определяется относительное время срабатывания защиты
5. Находится коэффициент затухания броска тока намагничивания (при использовании реле РТ-40): при t* = 4; 
.
6. Определяется по (5.6) уставка срабатывания защиты по условиям отстройки от броска намагничивающего тока трансформатора ПГ
Таблица 2.4.1. Расчет и проверка чувствительности МТЗ от КЗ на землю
| Наименование линии | Место установки защиты | Ступень защиты | Расчетные условия для выбора параметров срабатывания защиты (значения токов 3I0 (кА) из табл.8.2) | Уставки срабатывания защиты смежной линии, кА (с) | Расчет параметров срабатывания, кА, с | Принятые значения параметров срабатывания (кА,с); направленность защиты | Оценка чувствительности защиты | ||||
| ПА – ПБ | ПА | I | Отстройка от КЗ на землю на шинах ПБ; режим максимальный |  = 1,3 
|  = 2789
 = 0
ненаправленная, так как
| Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 89% Макс. режим 91% | |||||
| II | Согласование с I ступенью защиты линии БВ; режим максимальный.
 = 486/480 =1,01
Согласование со первой ступенью защиты линии БГ, максимальный режим.
 = 344/2633 =0,13
|  = 1,1 ∙ 1,01 ∙ 1489 = 1658
= 1,1 ∙ 0,13 ∙ 1089 = 157
= 1,1 ∙ 0,975 ∙ 0,435= =0,466
 = 0,5
|  = 1658
= 0,8
ненаправленная,
так как
 > 
| Минимальный режим КЗ на шинах ПБ (т.3, в.3)
 .
| |||||||
| ПА – ПБ | ПБ | I | Отстройка от КЗ на землю на шинах ПА, режим максимальный | = 1,3 ∙ 375 = 488
|  = 488
= 0
направленная, так как
 > 
| Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 94% Макс. режим 94% | |||||
| II | Для обеспечения чувствительности принимаем  =294
|  =  /  = 367 / /1,25 = 294
| = 0,19
= 0,8
Направленная, так как
> .
| Минимальный режим, КЗ у шин ПА
 .
=367/294 = 1,25
| |||||||
| ПБ – ПВ | ПБ | I | а). Отстройка от КЗ на землю на шинах ПА; режим максимальный |  =  ∙  = 1,3 ∙ ∙375 = 488
| Принято по большему из условий а и б;
 = 488
t = 0
направленная, так как
> 
.
| Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 94% Макс. режим 94% | |||||
| II | Для обеспечения чувствительности принимаем =367/1,25=294
|  =  /  =367/ /294=1,25
| Принято:
= 0,5
направленная,
так как
< 
| а). Минимальный режим, КЗ у шин ПВ
= 1.25
| |||||||
| ПВ | I | Отстройка от КЗ на землю на шинах ПВ; режим максимальный, отключена и заземлена одна линия БВ Отстройка от КЗ на землю при каскадном отключении КЗ на параллельной линии у шин ПБ; | = ∙ = 1,3 ∙ ∙1145 = 1489
= 1,3 ∙ 736 = 957
| Принято по большему из условий а и б;
 = 1489
t = 0
направленная, так как
<
| Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 53% Макс. режим 57% | ||||||
| II | Согласование с первой ступенью защиты параллельной линии со стороны ПВ,режим каскадного отключения КЗ у шин ПБ, режим максимальный, к ток = =0,50. | = 1,1 ∙ 0,50 ∙ 1775 = 979
= 0.8
| Принято наибольшее
| Минимальный режим, КЗ у шин ПБ (т.3, в.3)
 .
| |||||||
| БГ | ПВ | I | Отстройка от КЗ на землю на шинах ПБ, режим максимальный, отключена и заземлена одна линия БВ б) Отстройка от КЗ на параллельной линии в режиме каскадного отключения у шин ПВ | =  ∙ 1365 = 1775
 = 0
=1,3 ∙ 820 = 1066
|
 = 1775
= 0
Ненаправленная
| Чувствительность определяем по кривым спадания (см. рис. 5) Мин. режим 46% Макс. режим 52% | |||||
| II | Согласование с первой ступенью защиты параллельной линии со стороны ПБ, режим каскадного отключения КЗ у шин ПВ, максимальный режим. к ток = 0,59. Согласование с первой ступенью защиты линии БА, режим максимальный. к ток = 68/375=0,18. | =  =
=1,1 ∙ 0,59 ∙ 1489 = 973
= =
=1,1 ∙ 0,18 ∙ 488 = 97
|  =973 А.
 = 0,8 с.
| КЗ на шинах ПБ
 =  /  =
=535/973=0,5<1,25
Каскадное отключение у шин ПВ
= / =
=764/973=0,5<1,25
| |||||||
| БГ | Б | I | Отстройка от тока небаланса при трехфазном при трехфазном КЗ на шинах НН ПГ Отстройка от броска тока намагничивания ПГ, I = 0,367 Отстройка от КЗ на землю на шинах ПБ, режим максимальный. |
 = 1,25 ∙ 2 ∙ 0,1 ∙ 396 = 396 = 99
 =367
=  =
=1,3 ∙ 838= 1089
| =1089
= 0.
Направленная
| Чувствительность определяем в минимальном режиме:
КЗ на шинах ПГ
= /  =
=2531/1089=2
| |||||
2.5. Дифференциальная защита линий.
Для рассматриваемого участка сети высокочастотная дифференциально–фазная защита в составе панелей ДФЗ–201 устанавливается на линиях АБ и БВ, через которые осуществляется транзит мощности параллельно работающих станций. Для линии с отпайкой принято, что двигательная нагрузка на подстанции Г незначительна и установка полукомплекта защиты на этой подстанции не предусматривается.
Расчет уставок защит
1. Определяют вторичные токи нагрузки:
для линии АБ 
= 
/ 
= 690/150 = 4,6 А
для линии БВ = / = 945/200 = 4,6 А
2.Находим ток срабатывания реле пуска передатчика:
для линии АБ 
= 
/ 
) 
= (1,1/0,85) ∙ 4,6 = 5,95 А
для линии БВ = / ) = (1,1/0,85) ∙ 4,725 = 6,11 А
3. Находим ток срабатывания реле подготовки цепи отключения:
для линии АБ 
= 
= 1,4 ∙ 5,95 = 8,33 А
для линии БВ = =1,4 ∙ 6,11 = 8,56 А
4. Чувствительность токовых пусковых органов проверяется для каждого полукомплекта защиты при трехфазных КЗ в конце линии в расчетных режимах.
Для полукомплекта защиты, установленного на подстанции А линии АБ, чувствительность реле пуска приемопередатчика и подготовки цепей отключения при трехфазном КЗ на подстанции Б в максимальном режиме:
= 
/ = 25,33/5,95 = 4,26
= / = 25,33/8,33 = 3,04
где = 
/ =5067/200 = 25,33 А.
5. Уставка срабатывания реле сопротивления:
для линии АБ 
= 198/(1,73∙1,2∙1,05∙cos(75-40)∙0,690) = 160,3 Ом;
для линии БВ = 198/(1,73∙1,2∙1,05∙cos(75-40)∙0,945) = 117 Ом;
6. Чувствительность реле сопротивления проверяется при КЗ в конце линии:
для линии АБ = 160,3/30,8 = 5,20
для линии БВ = 117/58,4 = 2,00
7. Чувствительность реле сопротивления по току точной работы проверяется для каждого полукомплекта защиты при КЗ в концце линии в расчетных режимах.
Для полукомплекта защиты, установленного на ПА линии АБ
Чувствительность реле сопротивления по току точной работы при трехфазном КЗ на ПБ максимальном режиме определяется как
= / 
= 25,33/1,6 =1 5,83
Результаты расчета коэффициента чувствительности при симметричных КЗ для других полукомплектов защит в различных режимах приведены в таблице ниже.
8. Находим токи срабатывания цепи подготовки отключения по обратной и нулевой последовательности тока:
Для линии АБ
= 
) = 1,2 ∙ 2 ∙ 0,025 ∙ 690/(0,5 ∙ 150) = 0,55
= 0,55 А
Для линии БВ
= ) = 1,2 ∙ 2 ∙ 0,025 ∙ 945/(0,5 ∙ 200) = 0,57
= 0,57 А
Эти уставки не расчетные,так как меньше минимально возможных уставок реле.
9. Для каждого полукомплекта защиты, установленного на ПА линии АБ, при двухфазном КЗ на ПБ в максимальном режиме
= 7,13 А.
Результаты расчета 
для других полукомплектов защиты в различных режимах приведены в таблице ниже
10. Выбирается уставка срабатывания фильтр-реле обратной последовательности цепи подготовки отключения из условий обеспечения коэффициента чувствительности не менее двух в наихудшем режиме:
11. Чувствительность защиты при двухфазном КЗ определяется во всех расчетных режимах. Результаты расчета сведены в таблицу.
12. Чувствительность пусковых органов по цепям отключения при однофазных КЗ определяется для каждого полукомплекта защиты на основании предварительно найденных токов обратной и нулевой последовательности, подводимых к реле при КЗ в конце линии в расчетных режимах
Для полукомплекта защиты, установленной на ПА линии АБ,при КЗ в конце линии вторичные токи находятся:
= 3,80 А
= 14,30 А
По обобщенным характеристикам чувствительности пусковых органов для несимметричных КЗ панели ДФЗ – 201 определяем относительный ток нулевой последовательности, соответствующий = 2
Принимаем 
= 2 А.
Расчетная уставка срабатывания по току нулевой последовательности:
= 
= 14,30/2 = 7,15 А
Принимаем 
= 2 А.
13. Чувствительность пусковых органов по цепям отключения при двухфазном КЗ на землю определяется для каждого полукомплекта защиты так же, как и при однофазных
Для полукомплекта защита,установленного на ПА линии АБ, при КЗ в конце линии вторичных токи находятся:
= 
∙ 
/ = 14,84 А,
где = 
/(1,73 ∙ (
+ / 
)) = 3,95 кА
= 
∙ /( + ) = 9,39 А
= 
∙ 
/ = 14,45 А
14. Определяем расчетный коэффициент фильтра органа манипуляции
= 
(
/ 
) = 1,5 (19,44 / 9,39) = 3,10
На основание расчетов фильтра для полукомплекта принимаем равным 8. 
15. Проверяется надежность манипуляции при симметричных и несимметричных КЗ в расчетных режимах.
Для полукомплекта защиты, установленной на ПА линии АБ, ток надежность манипуляции определяется:
- при симметричных КЗ по току трехфазного КЗ в начале линии
= 
∙ (1- 
- 
∙ 
/ 3) = 127,41 ∙ (1 - 0,08 -8 ∙ 0,1 /3) = 83,24
- при симметричных КЗ по току двухфазного замыкания на землю при КЗ в конце линии
= 
∙ (1- - ∙ / 3) = 25,33 ∙ (1 - 0,08 -8 ∙ 0,1 /3) = 16,55
- при несимметричных КЗ по току двухфазного замыкания на землю при КЗ в конце линии
= 
∙ 
- 
= 8 ∙ 9,392 – 19,44 = 55,7 А
Результаты расчета тока надежной манипуляции для других полукомплектов в различных режимах приведены в таблице ниже.
Таблица 2.5.1. - Расчет дифференциально-фазной высокочастотной защиты
| Линия | Место установки защиты | Расчетный режим и место КЗ | Расчет пусковых органов при симметричных КЗ | Расчет пусковых органов при несимметричных КЗ | ||||||
| Проверка чувствительности | Двухфазное КЗ | |||||||||
| Вторичн ый ток при трехфазн ом КЗ, А | Кчпп | Кчпо | Кчz | Кчточн | I2в, А | I2српо, А | КчI2 | |||
| АБ | А | Режим максимальный, КЗ на Б | 25,33 | 4,26 | 3,04 | 5,21 | 15,83 | 7,13 | 1,00 | 7,13 |
| Режим минимальный, КЗ на Б | 25,33 | 4,26 | 3,04 | 5,21 | 15,83 | 7,80 | 1,00 | 7,80 | ||
| Б | Режим максимальный, КЗ на А | 12,13 | 2,04 | 1,46 | 5,21 | 7,58 | 0,53 | 1,00 | 0,53 | |
| Режим минимальный, КЗ на А | 10,54 | 1,77 | 1,26 | 5,21 | 6,59 | 0,40 | 1,00 | 0,40 | ||
| БВ | Б | Режим максимальный, КЗ на В | 5,28 | 0,86 | 0,62 | 2,01 | 3,30 | 0,28 | 1,00 | 0,28 |
| Режим минимальный, КЗ на В | 5,28 | 0,86 | 0,62 | 2,01 | 3,30 | 0,41 | 1,00 | 0,41 | ||
| То же, каскадное откл. у шин В | 8,23 | 1,35 | 0,96 | 2,01 | 5,14 | 0,00 | 1,00 | 0,00 | ||
| В | Режим максимальный, КЗ на Б | 7,38 | 1,21 | 0,86 | 2,01 | 4,61 | 0,81 | 1,00 | 0,81 | |
| Режим минимальный, КЗ на Б | 5,93 | 0,97 | 0,69 | 2,01 | 3,71 | 0,57 | 1,00 | 0,57 | ||
| То же, каскадное откл. у шин Б | 8,58 | 1,40 | 1,00 | 2,01 | 5,36 | 0,00 | 1,00 | 0,00 |
Продолжение таблицы 2.5.2.
| Линия | Место установки защиты | Расчетный режим и место КЗ | Расчет пусковых органов при несимметричных | ||||||
| Проверка чувствительности | |||||||||
| Проверка чувствительности | |||||||||
| n1Л | I2в(1), А | 3I0в(1), А | КчI2 | 3I0врасч, А | I0вср, А | 3I0в | |||
| АБ | А | Режим максимальный, КЗ на Б | 0,56 | 6,80 | 14,30 | 6,80 | - | 2,0 | - |
| Режим минимальный, КЗ на Б | 0,62 | 7,04 | 13,74 | 7,04 | - | 2,0 | - | ||
| Б | Режим максимальный, КЗ на А | 0,09 | 5,26 | 2,50 | 5,26 | - | 2,0 | - | |
| Режим минимальный, КЗ на А | 0,08 | 4,58 | 2,45 | 4,58 | - | 2,0 | - | ||
| БВ | Б | Режим максимальный, КЗ на В | 0,11 | 1,52 | 2,40 | 1,52 | 0,60 | 2,0 | - |
| Режим минимальный, КЗ на В | 0,15 | 1,52 | 2,41 | 1,52 | 0,60 | 2,0 | - | ||
| То же, каскадное откл. у шин В | 0,29 | 0,66 | 2,95 | 0,66 | 1,60 | 2,0 | - | ||
| В | Режим максимальный, КЗ на Б | 0,22 | 1,98 | 3,00 | 1,98 | - | 2,0 | - | |
| Режим минимальный, КЗ на Б | 0,19 | 1,65 | 2,68 | 1,65 | 0,50 | 2,0 | - | ||
| То же, каскадное откл. у шин Б | 0,24 | 0,54 | 3,27 | 0,54 | 1,70 | 2,0 | - |
Продолжение таблицы 2.5.3.
| Линия | Место установки защиты | Расчетный режим и место КЗ | Расчет пусковых органов при несимметричных КЗ | |||||||
| Проверка чувствительности | ||||||||||
| Двухфазное КЗ на землю | ||||||||||
| Х1Σ, ОМ | Х0Σ, ОМ | I1к(1,1), кА | I1в(1,1), А | I2в(1,1), А | 3I0(1,1), кА | n0л | 3I0в(1,1), А | |||
| АБ | А | Режим максимальный, КЗ на Б | 19,67 | 33,91 | 3,95 | 14,84 | 9,39 | 4,36 | 0,39 | 11,45 |
| Режим минимальный, КЗ на Б | 21,52 | 34,46 | 3,65 | 15,00 | 9,23 | 4,21 | 0,40 | 11,26 | ||
| Б | Режим максимальный, КЗ на А | 6,34 | 1,93 | 16,24 | 9,41 | 2,20 | 37,36 | 0,01 | 3,43 | |
| Режим минимальный, КЗ на А | 6,42 | 1,93 | 16,07 | 8,19 | 1,89 | 37,07 | 0,01 | 3,36 | ||
| БВ | Б | Режим максимальный, КЗ на В | 13,39 | 19,54 | 5,95 | 3,17 | 1,88 | 7,26 | 0,06 | 2,03 |
| Режим минимальный, КЗ на В | 19,38 | 28,47 | 4,11 | 3,16 | 1,88 | 4,99 | 0,08 | 2,03 | ||
| То же, каскадное откл. у шин В | 80,68 | 133,18 | 0,97 | 1,43 | 0,89 | 1,10 | 0,44 | 2,39 | ||
| В | Режим максимальный, КЗ на Б | 19,67 | 33,91 | 3,95 | 4,32 | 2,73 | 4,36 | 0,11 | 2,40 | |
| Режим минимальный, КЗ на Б | 21,52 | 34,46 | 3,65 | 3,51 | 2,16 | 4,21 | 0,10 | 2,19 | ||
| То же, каскадное откл. у шин Б | 77,41 | 134,00 | 1,00 | 1,18 | 0,75 | 1,10 | 0,47 | 2,61 |
Продолжение таблицы 2.5.2.
| Линия | Место установки защиты | органов при несимметричных КЗ | Расчет органа манипуляции | Расчет органа манипуляции | |||||||||||
| Определение минимального тока на в | |||||||||||||||
| Проверка чувствительности на землю | Выбор коэффициента фильтра | Не сим. КЗ | Симметрично | ||||||||||||
| I1Вм, А |
| 
| На линнии | |||||||||||
| КчI2 | 3I0в*факт, А | КчΣ | I1врасч, А | I2врасч, А | I1врасч/ /I2врасч | Красч | К>Красч | ||||||||
| АБ | А | 9,39 | 5,73 | >4 | 19,44 | 9,39 | 2,07 | 3,10 | 8,00 | 55,70 | 2,00 | 127,41 | 25,33 | ||
| 9,23 | 5,63 | >4 | 19,60 | 9,23 | 2,12 | 3,18 | 8,00 | 54,26 | 2,00 | 127,41 | 25,33 | ||||
| Б | 2,20 | 1,71 | 3,30 | 14,01 | 2,20 | 6,38 | 9,57 | 8,00 | 3,56 | 2,00 | 19,67 | 12,13 | |||
| 1,89 | 1,68 | 3,10 | 12,79 | 1,89 | 6,76 | 10,14 | 8,00 | 2,35 | 2,00 | 15,81 | 10,54 | ||||
| БВ | Б | 1,88 | 1,01 | 2,60 | 7,89 | 1,88 | 4,20 | 6,30 | 8,00 | 7,14 | 2,00 | 26,38 | 5,28 | ||
| 1,88 | 1,02 | 2,60 | 7,89 | 1,88 | 4,19 | 6,29 | 8,00 | 7,17 | 2,00 | 24,93 | 5,28 | ||||
| 0,89 | 1,19 | 1,60 | 6,15 | 0,89 | 6,93 | 10,39 | 8,00 | 0,95 | 2,00 | - | 0,00 | - | |||
| В | 2,73 | 1,20 | 3,60 | 9,05 | 2,73 | 3,31 | 4,96 | 8,00 | 12,83 | 2,00 | 44,33 | 7,38 | |||
| 2,16 | 1,10 | 3,00 | 8,24 | 2,16 | 3,81 | 5,72 | 8,00 | 9,05 | 2,00 | 28,99 | 5,93 | ||||
| 0,75 | 1,31 | 1,70 | 5,91 | 0,75 | 7,88 | 11,82 | 8,00 | 0,09 | 2,00 | - | 0,00 | - |
2.4. ЗАЩИТА АВТОТРАНСФОРМАТОРА ПОНИЖАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ
3.1. Исходные данные к расчету защит
1. Требуется рассчитать релейную защиту автотрансформатора типа АТДЦТН-63000/220/110, имеющего встроенное РПН на стороне СН в пределах ±12% номинального напряжения, питание одностороннее со стороны высшего напряжения, сопротивления системы прямой и нулевой последовательности для максимального и минимального режимов, приведенные к Uср.н = 230 кВ на стороне ВН подстанции, равны соответственно хс1макс = 19,67 Ом; хс1мин = 21,52 Ом
2. При составлении схем замещения для расчета дифференциальной защиты рассматривается режим раздельной работы автотрансформатора (рис.7.1.,а). Сопротивления обмоток автотрансформатора (в зависимости от положения переключателя РПН) определяются для минимального, среднего и максимального значений регулируемого напряжения. Предварительно выбираются соответствующие напряжения UК,% данного типа автотрансформатора:
Рис.8.1. Поясняющая схема (а) и схемы замещения прямой (б)
и нулевой последовательности (в) к примеру расчета
защиты автотрансформатора
по которыми находятся напряжения UК соответствующих обмоток в зависимости от положения переключателя РПН
Таблица 7.1. Напряжения короткого замыкания и сопротивления обмоток автотрансформатора мощностью 63 МВА
| Обмотки автотрансформатора | Высшего напряжения | Среднего напряжения | Низкого напряжения | ||||||
| Положение РПН | мин | сред | макс | мин | сред | макс | мин | сред | макс |
| Напряжение короткого замыкания обмотки, % | 15,75 | 12,00 | 8,50 | 5,25 | -1,00 | -1,50 | 19,25 | 23,00 | 26,50 |
| Сопротивление обмотки, приведенное к Uср.н = 230 кВ | 132,2 | 100,7 | 71,4 | -44,0 | -8,40 | -11,0 | 161,6 | 193,1 | 222,5 |
Примечание: С целью упрощения расчетов сопротивления обмотки среднего напряжения во всех положениях РПН принимается равным нулю.
3. Определяются расчетные токи коротких замыканий для выбора уставок и проверки чувствительности защиты.
Ток трехфазного КЗ на шинах среднего напряжения (точка К1, рис.26) в максимальном режиме:
Ток трехфазного КЗ на шинах низкого напряжения в максимальном режиме (точка К2, рис.26,б):
Двухфазное КЗ на шинах низкого напряжения в минимальном режиме работы системы и крайних положениях (+РО,–РО) переключателя РПН (точка К4, рис.26,б):
Двухфазное КЗ на шинах среднего напряжения в минимальном режиме работы системы и крайних положениях (+РО, –РО) переключателя РПН (точка К3, рис.26,б):
2.4.1. Расчет продольной дифференциальной токовой защиты
1. Определяются расчетные первичные и вторичные номинальные токи для всех сторон защищаемого автотрансформатора, соответствующие его проходной мощности.
Таблица 8.2. Расчет первичных и вторичных номинальных токов сторон автотрансформатора
| Наименование величины | Обозначения и метод определения | Числовые значения для сторон | ||
| 220 кВ (I) | 110 кВ (II) | 10 кВ (III) | ||
| Первичный ток на сторонах автотрансформатора, А | 
| 
| 
| 
|
| Коэффициент трансформации ТТ | К1 | 200/5 | 400/5 | 4000/5 |
| Схема соединения ТТ | – | D | D | Y |
| Вторичный ток в плечах защиты, А | 
| 
| 
| 
|
2. Производится выбор параметров выравнивающих автотрансформаторов (ТLn), трансреактора (ТАV) и промежуточных ТТ (ТАn) цепи торможения. За основную сторону принята сторона основного питания 220 кВ.
Таблица 8.3. Расчет ответвлений автотрансформаторов тока, трансреактора и ПТТ реле
| Наименование величины | Обозначения и метод определения | Числовые значения для сторон | ||
| 220 кВ | 110 кВ | 10 кВ | ||
| Номинальный ток принятого ответвления автотрансформатора тока на основной стороне, А | Iотв.ном.осн.£ I в .ном.осн. | 6,84 | – | – |
| Расчетный ток ответвления автотрансформатора тока на неосновной стороне, А | Iотв.расч.n.=
I в. ном.n.´
´ 
| – | 
| 
|
| Тип автотрансформатора тока | АТ-32 | АТ-32 | АТ-32 | |
| Номинальный ток (А) и номера используемого ответвления автотрансформатора тока, к которому подводятся вторичные токи в плече защиты | 
| 6,84; 1–7 | 6,44; 1–5 | 4,29; 1–8 |
| Расчетный ток и номер используемого ответвления АТТ, к которому подключается реле | 4,25; 1–5 | 5; 1–4 | 5; 1–10 | |
| Номинальный ток (А) и номер принятого ответвления трансреактора реле | 4,25; № 3 | 5; № 1 | 5; № 1 | |
| Расчетный ток ответвления промежуточных ТТ цепи торможения реле, А | Iотв.торм.расч. =
| 
| 
| 
|
| Номинальный ток принятого ответвления приставки и промежуточных ТТ, А | Iотв.торм.ном.n | 3,75; № 2 | 3,75; № 2 | 3,75; № 2 |
На рис.26 приведена поясняющая схема включения токовых цепей дифференциальной защиты автотрансформатора, составленная по данным расчета табл.45.
3. Определяем первичный тормозной ток, соответствующий началу торможения
где ктокI = 1, ктокII = 1 – коэффициенты токораспределения, соответственно для сторон I, II в рассматриваемом режиме.
4. Определяем ток небаланса в режиме, соответствующий началу торможения:
Рис.8.1. Поясняющая схема включения токовых цепей дифференциальной защиты автотрансформатора с реле типа ДЗТ-21
5. Определяется первичный минимальный ток срабатывания защиты (ее чувствительного органа) по следующим условиям:
– отстройка от расчетного первичного тока небаланса в режиме, соответствующего началу торможения:
– отстройка от броска тока намагничивания:
За расчетное принимается большее из полученных расчетных значений: Iс.з.мин = 94 А.
6. Определяем относительный минимальный ток срабатывания реле (его чувствительного органа) при отсутствии торможения. За расчетную принимается сторона СН:
7. Определяем максимальный расчетный ток небаланса Iнб.расч при внешнем трехфазном КЗ на стороне среднего напряжения (точка К1, рис.8.1).
8. Определяем коэффициент торможения защиты:
где I в .ном.осн , Iотв.ном.осн, Iотв.торм.расч.n, Iотв.торм.ном.n – значения токов, полученных в табл.9.4; I*торм.нач Дата добавления: 2015-11-23; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1373 | Нарушение авторских прав Лучшие изречения:
| 3918 - 