Выбор типа апв. Расчёт параметров срабатывания пусковых и контрольных органов апв

Время срабатывания однократного АПВ определяется по следующим условиям:

, (29)

где t _г.п. – время готовности привода, которое в зависимости от привода находится в пределах от 0,1 до 0,2 с;

, (30)

где t _г.в. – время готовности выключателя, которое в зависимости от типа выключателя обычно находится в пределах от 0,2 до 2с, но для некоторых типов может быть больше; t _в.в.- время включения выключателя;

, (31)

где t _д – время деионизации среды в месте КЗ на ВЛ, значение которого зависит от метеорологических условий, значения и длительности протекания тока КЗ, от рабочего напряжения; ориентировочные средние значения следующие: для сетей с напряжением до 35 кВ включительно t _д=0,1 с, для сетей 110 кВ t _д=0,17 с, для сетей 220 кВ t _д=0,32 с.

Время запаса в выражениях, приведенных выше, принимается равным примерно 0,75 с. Данные для расчёта по (27) и (28) условиям находятся в технических паспортах приводов и выключателей. При выборе уставок выбирается большее из полученных времен.

Использование ускорения РЗ после АПВ позволяет ускорять отключения КЗ, особенно на головных участках сети, в частности путем снижения ступеней селективности с исправлением возможных неселективных отключений с помощью АПВ с обязательным ускорением РЗ после включения выключателя.

АВР на трансформаторах подстанции. Расчёт параметров срабатывания пусковых органов АВР

Устройства автоматического включения резерва (АВР) применяются в распределительных сетях и на подстанциях, имеющих два или более источников питания, но работающих по схеме одностороннего питания. Использования режима одностороннего питания может существенно снизить значения токов КЗ, что позволит применить более дешевую аппаратуру, а также в ряде случаев может упростить релейную защиту, обеспечить лучшие условия регулирования напряжения и т.д.

Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах.

Контроль наличия напряжения на резервном источнике особенно важен для подстанций, у которых могут одновременно отключаться оба источника питания. В таких случаях пусковые органы АВР будут ждать появления напряжения на одном из источников питания без ограничения времени.

1. Напряжение срабатывания (замыкания) размыкающих контактов реле, реагирующих на снижение напряжения (минимальных реле)

. (32)

Напряжение срабатывания максимального реле напряжения, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике, определяется из условия отстройки от:

, (33)

где U _{раб.мин} - минимальное рабочее напряжение; k _н - коэффициент надёжности, принимаемый в пределах 1,1 - 1,2; k _в - коэффициент возврата реле 1,2 -1,25. Таким образом, из выражения (31)

. (34)

Частота срабатывания частотного пускового органа АВР принимается в пределах 46-48 Гц.

2. По условию отстройки от времени срабатывания тех защит, в зоне действия которых КЗ могут вызывать снижения напряжения ниже принятого:

, (35)

где t ₁ - наибольшее время срабатывания защиты присоединений шин высшего напряжения подстанции; ∆ t - ступень селективности, принимаемая равной 0,3 с.

По условию согласования действий АВР с другими устройствами противоаварийной автоматики узла. Например, для устройства с целью ожидания срабатывания двух циклов АПВ линии 110кВ:

, (36)

где t _c.з - время действия той ступени защиты линии 110 кВ которая надежно защищает всю линию; t' _C3 - время действия защиты линии 110 кВ, ускоряемой после АПВ; t _1АПВ и t _2АПВ - уставки по времени первого и второго циклов двукратного АПВ линии 110 кВ; t _зап = 2,5 - 3,5 с в зависимости от типов выключателей, реле времени в схемах защит, АПВ, АВР.

Для устройства АВР2 с целью ожидания срабатывания АВР1, расположенного ближе к источникам питания,

, (37)

где t _зап =2-3 с в зависимости от типов выключателей и реле времени в схемах АВР1 и АВР2.

7. РАСЧЕТ УСТАВОК ТОКОВЫХ ЗАЩИТ

Расчет уставок МТЗ.

Рассчитаем МТЗ для фидера №6. По формуле (5) максимальный рабочий ток в линии:

По формуле (2) ток срабатывания защиты:

,

где k _н=1,1, k _в=0,935, k _сз=1,1 – коэффициенты надежности, возврата и самозапуска для терминалов SIPROTEC 4.

Ток срабатывания реле по формуле (3):

,

где k _сх=1 для соединения обмоток звезда-звезда, k _TT=20 – коэффициент трансформации трансформатора тока на 6 фидере.

Так как шаг выставления уставки лдя терминалов SIPROTEC 4 составляет 0,05 А, необходимо произвести округление вторичной уставки до ближайшего большего кратного 0,05.

Принятый ток срабатывания реле:

I _ср=4,85 А

Принятый ток срабатывания защиты:

Коэффициент чувствительности по формуле (4):

,

где А – двухфазный ток короткого замыкания КТП-0606, являющейся самой дальней от подстанции.

Коэффициент чувствительности для основных защит по требования ПУЭ должен удовлетворять условию . Данная защита соответствует этому требованию.

Время срабатывания защиты по формуле (1) принимаем t _сз6=Δ t =0,3 сек., где Δ t =0,3 сек. – ступень селективности для микропроцессорных защит SIPROTEC 4.

Расчёты МТЗ для остальных фидеров и вводов подстанции сведены в приложение №1. Расчёт для секционного выключателя на фидере 12 ведется по формулам (6), (4). Из двух секций шин наибольшая сумма рабочих токов на секции шин №2, поэтому защита отстраивается от нее (наибольший ток срабатывания защиты на фидере №18). Расчёт для вводных выключателей 6 кВ ведется по формулам (6), (4). Для 9 и 16 ячеек защиту по току считаем без учета секционного выключателя, за максимальный ток срабатывания нижестоящей защиты принимаем ток на фидере №5. Защита на секционном выключателе по верхней стороне напряжения рассчитывается, исходя из номинального тока трансформаторов. Защиту на вводах отстраиваем от тока срабатывания защиты секционного выключателя СМВ-35 и от номинального тока трансформаторов (максимальный режим работы системы).

 

Расчет МФТО

Рассчитаем ТО для фидера №6.

Рассчитаем бросок тока намагничивания:

Токи замыканий приведены в приложении. ТО отстраиваем по току трехфазного короткого замыкания на верхней стороне самой дальней КТП (КТП-0606 для данного фидера), так как ток намагничивания меньше тока короткого замыкания. В случаях, когда ток намагничивания больше тока КЗ отстраиваем защиту от тока намагничивания. ТО без выдержки времени по формуле (7):

Определим величину защищаемой зоны по формуле (8):

,

где - сопротивление линии, равное разности сопротивления до точки короткого замыкания и сопротивления до шин, к которым присоединена защищается линия.

Зона ТО охватывает больше 20% линии, следовательно, ее применение целесообразно.

Рассчитаем коэффициент чувствительности данной ТО по формуле (4), проверка ТО ведется по току двухфазного короткого замыкания на шинах ПС:

.

Защита проходит по коэффициенту чувствительности.

Расчёт ТО с выдержкой времени ведется, чтобы защитить оставшиеся 16,72 % линии. При этом рассчитываем ТО по току трехфазного короткого замыкания на нижней стороне КТП. Пересчитаем ток КЗ на базовое напряжение 6.3 кВ:

А.

По формуле (10):

В случае когда ток МФТО с выдержкой времени меньше тока срабатывания защиты МТЗ необходимо отстроить его от МТЗ с учетом коэффициента согласования.

Для остальных фидеров расчет ТО сведен в приложение 2. Если ТО без выдержки времени на фидере не проходит по условию защищаемости линии либо по коэффициенту чувствительности, то рассчитываем только ТО с выдержкой времени по току трехфазного короткого замыкания на нижней стороне самой дальней КТП линии.