Струмове відсічення лінії з однобічним живленням

Максимальні фазні відсічення без витримки часу (відсічення миттєвої дії) за умовами селективності не повинні діяти за межами ліній. що захищаються. при будь-яких видах КЗ і будь-яких режимах роботи системи. Для цього струм спрацьовування зазначених захистів (I _сз) повинний бути відбудований. тобто повинний бути більше розрахункового струму (I_роз) – максимального струму в лінії при КЗ будь-якого виду в її кінці і максимальному режимі роботи системи. а також кидків струмів намагнічування силових трансформаторів. підключених до лінії:

I_сз і к_нI_роз. (2.4.)

де Кн – коефіцієнт надійності. що враховує погрішність у розрахунку струмів К.З. і погрішність у струмі спрацьовування реле; I_роз-розрахунковий струм у місці встановлення захисту. приймається найбільший з наступних струмів: -надперехідний струм при трифазному КЗ лінії. що наприкінці захищається. у максимальному режимі; - теж. але однофазного КЗ на землю; Iнам - сумарний кидок струму намагнічування трансформаторів. встановлених на прийомної підстанції.

Зони дії струмового відсічення визначаються при мінімальних струмах у лінії. що мають місце при двофазних К.З. і мінімальному режимі роботи мережі.

Опір системи для струмів прямої послідовності в максимальному режимі

Х_{с макс} = 2,9 Ом. опір системи для струмів нульової послідовності Xoc=2,774 Ом. опір системи для струмів прямої послідовності в мінімальному режимі Х_{с хв}=2,87 Ом.

Кидок струму намагнічування визначається по сумарному струмі трансформаторів ПС:

I_нам=(3ё 5) SI_{ном. тр}= 643 А (2.5.)

З попередніх розрахунків струмів КЗ відомо:

=8018 А

Оскільки Х_{ос <} Х_{с макс}. те > . Розрахунковим є максимальний струм у лінії при КЗ. на шинах приймальні ПС:

I_cз=кн· =1.2·8018 = 9621 А (2.6.)

Зони дії струмового відсічення лінії можна визначити графічним і аналітичним методами. Графічно для визначення максимальної зони дії відсічення (І_{відс.макс}) обчислюються максимальні струми при трифазному КЗ і мінімальної зони відсічення

(І_{відс. мін}) – мінімальні струми при двофазних КЗ у декількох точках лінії. За обчисленими струмами будуються криві залежності струмів КЗ у лінії від її довжини. По точках перетинання прямої. що відповідає тік спрацьовування відсічення. з цими кривими визначаються зони дії відсічень.

Аналітично зони дії відсічення визначаються з умови рівності струму при КЗ на лінії наприкінці зони дії відсічення струму спрацьовування відсічення

Максимальна зона дії відсічення при трифазному КЗ у максимальному режимі:

(2.7.)

Мінімальна зона дії відсічення при двофазному К.З. у мінімальному режимі системи:

(2.8.)

Якщо струмове відсічення захищає 15-20 % лінії. то застосування його ефективне. Струмове відсічення може поліпшити характеристику спрацьовування захисту за часом.

МСЗ трансформатора

Розглядаються максимальні струмові захисти (МСЗ). встановлені на вищій напрузі (МСЗ ВН) і нижчій напрузі (МСЗ НН) для трансформатора попереднього приклада.

Для вибору вставок МСЗ необхідно розрахувати струми К.З. у максимальному режимі (відбудування захисту за вимогою селективності) і мінімальному режимі (перевірка чутливості захисту). Розрахункові точки К.З.(вузол 6): К3- на вищій напрузі (ВН) трансформатора; К4(вузол 10)- на нижчій напрузі (НН).

 

З попередніх розрахунків відомі:

-струми на стороні ВН:

I⁽³⁾_{К3 макс ВН}=8018 А; I⁽³⁾_{К3 мін ВН}=8026 А;

-струми на стороні НН:

I⁽³⁾_{К4 макс НН}=1256 А; I⁽³⁾_{К4 мін НН}=1255 А;

 

Номінальний струм трансформатора на стороні НН:

(2.9.)

(2.10.)

де к_п- коефіцієнт перевантаження;

к_сзп- коефіцієнт самозапуску двигунів;

кВ- коефіцієнт повернення захисту.

Умова неспрацьовування захисту під час дії АВЗ на стороні НН:

(2.11.)

З двох умов (2.7 і 2.8) вибираємо I_{cз. НН}=1147 А

Чутливість захисту в мінімальному режимі системи до двофазних КЗ у точці К4:

(2.12.)

Розраховано струм спрацьовування МСЗ ВН за умовою неспрацьовування захисту після відключення зовнішнього КЗ з обліком передвімкнутого навантаження на іншій секції НН:

(2.13.)

 

Приймаємо I_{сз. ВН}=158 А.

Вбудовані в силовий трансформатор трансформатори струму типу ТВТ- 110 мають коефіцієнт трансформації n_т=300/5. Тоді струм спрацьовування реле:

(2.14.)

 

де к_сх- коефіцієнт схеми з'єднання трансформаторів струму на стороні ВН. для «трикутника» к_сх= .

Перевіряється чутливість захисту в основній зоні (режим роздільної роботи трансформаторів). При двофазному КЗ за трансформатором (точка К4) розрахунковий струм у реле:

(2.15.)

 

Коефіцієнт чутливості:

(2.16.)

Якщо к_{ч ВН}> 1.5. то МСЗ виконується з пуском по напрузі і визначенням струму спрацьовування за умовою відбудування від номінального струму трансформатора:

(2.17.)

 

Вставка спрацьовування реле мінімальної напруги обрана виходячи з повернення після відключення зовнішнього К.З. і відбудування від залишкової напруги самозапуску після дії АПВ чи АВЗ. На практиці приймається 60 В (вторинних).

При двофазному КЗ на введеннях 110кВ (точка К3) розрахунковий струм у реле за схемою з двома реле дорівнює:

(2.18.)

Коефіцієнт чутливості:

(2.19.)

 

Витримки часу МСЗ обрані з умов селективності на ступінь вище найбільшої витримки часу попередньої захисту:

(2.20.)

де t_МСЗ.св– витримка часу МСЗ секційного вимикача. дорівнює 1.4c; =0.5с- ступінь селективності.

.