Расчет защиты кабельной линии w 2 10 кв

 

Исходные данные:

k⁽³⁾_махК2=18740 А, k⁽³⁾_минК3=4730А,

k⁽³⁾_махК3=5740 А, k⁽³⁾_минК4=49440 А

Кабельная линия W2 выполнена кабелям марки АПвБВнг(А) - LS-10 сечением жилы 70 мм², длиной 800 м, для данного кабеля: I_доп = 135 А, R_о = 0,42 Ом/км, Х_о = 0,086 Ом/км.

Выбираем следующие виды защит:

Для защиты КЛ W3 от междуфазных КЗ используется 2-х ступенчатая токовая защита: 1 ступень - токовая отсечка; 2 ступень - МТЗ.

Для защиты от однофазных замыканий на землю используется токовая защита нулевой последовательности (ТЗНП).

Рисунок 10 - Схема токовой отсечки

Токовая отсечка выполняется на реле типа РТ-40. Ток срабатывания защиты отстраивается от тока короткого замыкания, протекающего по КЛ в максимальном режиме работы линии и определяется по формуле:

 

 

где: K_отс = 1,3 - коэффициент отстройки для РТ-40;

Время срабатывания первой ступени защиты (ТО) отстраивается от времени срабатывания разрядников и принимается равным t_сз = 0,1 с.

Для определения зоны L^I, защищаемой первой ступенью, построим график зависимости токов в реле при трехфазных КЗ от расстояния.

 

Рисунок 11 - Определение длины зоны, защищаемой первой ступенью ТО

Из рисунка 11 видно, что токовая отсечка защищает около 71% линии.

Расчет МТЗ

Ток срабатывания максимальной токовой защиты:

 

 

где I_{раб.мах} - максимальный рабочий ток принимается равным предельно допустимому току кабельной линии, = 135 A;

K_отс = 1,3; K_в = 0,85 - для РТ-40;

Определим коэффициент самозапуска двигательной нагрузки K_зап.

Для этого составим расчетную схему замещения (рисунок 12).

 

 

Сопротивление элементов схемы в именованных единицах:

 

;

;

;

.

 

Ток самозапуска:

.

 

Коэффициент самозапуска:

 

 

Ток срабатывания МТЗ:      

 

 

Выбираем трансформатор тока типа ТПЛ-10 с K_ТА = 600/5.

Ток срабатывания реле:

 

 

Выбираем реле РТ-40/6.

Коэффициент чувствительности МТЗ как основной:

 

,

 

где I_р.min - ток в реле при двухфазном КЗ в конце защищаемого участка в минимальном режиме работы системы; определяется по выражению:

 

Определим коэффициент чувствительности МТЗ как резервной защиты:

 

 

Время срабатывания МТЗ:

 

Рисунок 13 - Принципиальная схема двухступенчатой токовой защиты с независимой характеристикой выдержки времени

 

Рассмотрим в качестве примера КЗ в конце КЛ.

При КЗ в конце линии сработает реле КА3 (КА4) - это МТЗ. Происходит увеличение тока в линии и, соответственно, тока во вторичных обмотках трансформаторов тока ТА. При достижении величины вторичного тока свыше уставки реле КА3 (КА4), своими контактами КА3.1 (КА4.1) создаст цепь питания реле времени КТ от вторичной обмотки промежуточного трансформатора TL1.A (TL1.C). Реле времени начинает отсчет времени, по истечении которого реле КТ замкнет свой контакт, который создает цепь питания катушки реле KL1 (KL2) от вторичной обмотки промежуточного трансформатора TL2.А (TL2.С). Реле KL1 (KL2) сработает, своими контактами KL1.1 (KL2.1) производит дешунтирование катушки отключения YAT1 (YAT2). Выключатель отключит поврежденную линию.