Вибір та розрахунок релейних захистів елементів енергосистеми

Примітки до табл. № 6:

i – позначення номеру ділянки, а саме, повітряної лінії (далі ПЛ), що розглядається;

 

t_сз.(i+1) - час спрацювання МСЗ послідуючих ПЛ, що відходять від шин приймальної підстанції в кінці розглядаємої i-ої ПЛ Із значень t_сз.(i+1) обираємо найбільше (далі t_сз.(i+1)^max), в результаті час спрацювання МСЗ розглядаємої ділянки: t_сз.i= t_сз.(i+1)^max + Dt _i ,

де Dt_i – ступінь селективності, Dt _i = t_{пох (і+1)}^max + t_ін(і+1)^max + t_Q + |t_пох.i | + t_{зап  і},

тут:

- t_Q – повний час відключення к.з. вимикачем, для всіх ПЛ приймаємо 0,1c;

- | t_пох.| - абсолютна похибка спрацювання реле часу МСЗ, яка визначається в залежності від величини максимального значення уставки, яку можно виставити на цьому реле (далі t_у.).

t_у реле часу конкретного МСЗ визначається за t_сз цього МСЗ, як найближче більше стандартне значення до нього (до t_сз). Стандартний ряд значень t_у наведений нижче в довідникових даних в табл. 7

Таблиця 7

tу, с	1,5	3,5	5,0	9,0			№ ділянки “головної магістралі”
tпох, с	+0,03	+0,06	+0,08	+0,125			1	2 та 4	3 та 5	6
tзап, с	0,15	0,2	0,25	0,3		tін(i+1)max	0	0,05	0,15	0,35

Отримане значення Dt _i заокруглюємо з кратністю до 0,05 у бік збільшення. В результаті отримуємо Dt _{i (ЗАО)}.

 

1.4. Визначення уставок за струмом спрацювання III ступенів ТМСЗ

Таблиця 8

ПЛ i	ПЛ 1	ПЛ 2	ПЛ 3	ПЛ 4	ПЛ 5	ПЛ 6
Iнав.(i+1), А	180	50	135	66	95	65
	185(ПЛ2)	135(ПЛ3)		95(ПЛ5)	65(ПЛ6)
	226(ПЛ4)			65(ПЛ6)
Iнав.i, А	591	185	135	226	160	65
[1,1 ¸ 1,3] · Iнав.i, А	658,9÷778,7	203,5÷240,5	148,5÷175,5	248,6÷293,8	176÷208	71,5÷84,5
Iном.1.iТА, А	750	200	150	250	200	75
Кном.iТА, в. о.	150	40	30	50	40	15
Iсз.i III, А	834,4	261,2	190,6	319,1	225,9	91,8
Iср.i III, А	5,56	6,53	6,35	6,38	5,65	6,12

Примітки до табл. № 8:

I_нав.i – сума струмів навантажень ПЛ, що відходять від шин підстанції n в кінці i-ої ділянки,

I_нав.i = S I_нав.(i+1);

I_ном.1.i ^ТА, I_ном.2^ТА – відповідно первинний та вторинний номінальний струм ТС. При виборі ТС слід користуватись дод. 1. При цьому повинна виконуватись умова

I_ном.1.i ^ТА > I_нав.i, А,

причому бажано мати

I_ном.1.i ^ТА = [1,1¸1,3] I_нав.i, I_ном.2^ТА = 5 А;

К_ном.i ^ТА - фактичне значення коефіцієнту трансформації ТС

К_ном.i ^ТА = I_ном.1.i ^ТА/ I_ном.2^ТА;

I_сз.i ^III - струм спрацювання третього ступеня трьохступеневого захисту

I_сз.i ^III = К_від К_сзп I_нав.i / К_п,

 

 

де:К_від – коефіцієнт відстроювання захисту, К_від = 1,2;

   К_сзп – коефіцієнт самозапуску, К_сзп = 1,0;

   К_п – коефіцієнт повернення реле, К_п = 0,85;

I_ср.i ^III - струм спрацювання реле МСЗ

I_ср.i ^III = К_сх I_сз.i ^III / К_ном.i ^ТА,

тут К_сх - коефіцієнт схеми релейного захисту, К_сх = 1,0.

 

1.5. Перевірка чутливості III ступенів ТМСЗ, за умови їх використання у якості основного та резервного захисту

Таблиця 9

ПЛ i	ПЛ 1	ПЛ 2	ПЛ 3	ПЛ 4	ПЛ 5	ПЛ 6
Iк.n(3), А	1530	480	385	510	450	390
Iк.n(2), А	1324,98	415,68	333,41	441,66	389,7	337,74
Iсз.i III, А	834,4	261,2	190,6	319,1	225,9	91,8
Кч.iосн, в. о.	1,59	1,59	1,75	1,38	1,73	3,68
Кч. допосн, в. о.	1,5
Iк.(n+1) (3), А	1175 510 480	370 385	300	400 450	350 390	330
Iк.(n+1).min(3), А	480	370	300	400	350	330
Iк.(n+1).min(2), А	415,68	320,42	259,8	346,4	303,1	285,78
Iсз.i III, А	834,4	261,2	190,6	319,1	225,9	91,8
Кч.i рез, в. о.	0,5	1,23	1,36	1,09	1,34	3,11
Кч. доп рез, в. о.	1,2

 

Примітки до табл. № 9:

n – позначення приймальної підстанції в кінці i-ої ділянки;

Основний захист має достатню чутливість, якщо К_ч^осн ³ К_{ч. доп}^осн,

де:

К_ч.i ^осн = I_к.n ⁽²⁾ / I_сз.i ^III;

К_{ч. доп}^осн – мінімально допустиме значення коефіцієнта чутливості для МСЗ, що працює у якості основного захисту, К_{ч. доп}^осн = 1,5.

Перевірка чутливості резервного захисту  відбувається за умовою

К_ч.i ^рез ³ К_{ч. доп} ^рез

де:

К_ч.i ^рез = I_к.(n+1).min⁽²⁾ / I_сз.i ^III,

тут I_к.(n+1).min⁽²⁾ – значення двофазного струму к. з.на шинах підстанції в кінці послідуючої лінії (якщо цих ліній декілька, то розглядається лінія з мінімальним значенням струму к. з.);

К_{ч. доп} ^рез– мінімально допустиме значення коефіцієнта чутливості для МСЗ, що працює у якості резервного захисту, К_{ч. доп} ^рез =1,2.

За максимальний та мінімальний  металічний струм к. з. прийняти відповідно трифазне та двофазне (міжфазне) металічне  к. з.

Вважати для будь – якого місця  к. з., що .

 

 

 

 

ПЛ i	ПЛ 1	ПЛ 2	ПЛ 3	ПЛ 4	ПЛ 5	ПЛ 6
Iк.(n+1) , А	400 450 370 385	300	–	350 390	330	–
Iк.(n+1).min(3), А	370	300	–	350	330	–
Iк.(n+1).min(2), А	320,42	259,8	–	303,1	285,78	–
Iсз.i III, А	834,4	261,2	–	319,1	225,9	–
Кч.i рез, в. о.	0,38	1,0	–	0,95	1,27	–
Кч. доп рез, в. о.	1,0

 

1.6. Визначення параметрів  спрацювання відсічок (I та II ступенів ТМСЗ), що встановлені на вимикачі ПЛ 1, та перевірка їх чутливості

Таблиця 10

ПЛ i	Iк.n (3), А	Iсз.i I, А	Iср.i I, А	Iк.(n+1).max(3), А	Iсз.(i+1).maxI, А	Iсз.i II, А	Iср.i II, А
ПЛ1	1530	1836	12,24	510	612	673,2	4,49

 

Примітки до табл. № 10:

I_сз.i ^I – струм спрацювання I ступеня ТМСЗ - відсічки без витримки часу (миттєвої дії):  I_сз.i ^I = К_від^I К_а I_к.n ⁽³⁾,

де:     К_від^I – коефіцієнт відстройки, для відсічки миттєвої дії К_від^I = 1,2;

К_а – коефіцієнт, що враховує наявність аперіодичної складової при миттєвому відключенні місця к.з., К_а = 1,0 (при застосуванні струмового реле типу РТ - 40).

I_сз.i ^II – струм спрацювання II ступеня ТМСЗ - відсічки з витримкою часу

I_сз.i ^II = К_від^II I_{сз.(i+1).max}^I,

де:     К_від^II – коефіцієнт відстройки, для відсічки з витримкою часу К_від^II = 1,1;

I_{сз.(i+1).max}^I –струм спрацювання відсічки миттєвої дії послідуючої ділянки (ПЛ _i+1), якщо з шин підстанції (n) відходить декілька (ПЛ _i+1), то обираємо ПЛ з найбільшим значенням струму спрацювання відсічки миттєвої дії;

I_ср.i ^I, I_ср.i ^II - струм спрацювання реле відповідно I та II ступеня ТМСЗ, вони визначаються аналогічно I_ср.i ^III.

Таблиця № 11

Перевірка чутливості відсічок, що встановлені на ПЛ 1.

ПЛ i	Iк.(n-1) (2), А	Iсз.i I, А	Кч.i I, в. о.	Iк.n.(2), А	Iсз.i II, А	Кч.i II, в. о.
ПЛ 1	3974,94	1836	2,17	1325,02	673,2	1,97

 

Примітки до табл. № 11:

К_ч.i ^I = I_к.(n-1) ⁽²⁾ / I_сз.i ^I,

умова перевірки чутливості відсічки без витримки часу

К_{ч i.} ^I ³ К_ч.^I_доп.

К_ч.i ^II = I_к.n ⁽²⁾ / I_сз.i ^II,

умова перевірки чутливості відсічки з витримкою часу

 

 

 

 

К_{ч i.} ^II ³ К_ч.^II_доп.

Тут К_ч.^I_доп, К_ч.^II_доп - мінімально допустиме значення коефіцієнта чутливості відповідно для відсічки миттєвої дії та для відсічки з витримкою часу, К_ч.^I_доп = 2,0; К_ч.^II_доп = 1,3.

 

За даними табл. № 9, № 11 робимо висновок, що маємо недостатню чутливість

на слідуючих ділянках (ПЛ):

- № ___________ для I ступеня ТМСЗ, якщо він працює як основний захист;

- № ___________ для II ступеня ТМСЗ, якщо він працює як основний та

  резервний захист;

- № ___________ для III ступеня ТМСЗ, якщо він працює як основний захист;

- № ___________ для III ступеня ТМСЗ, якщо він працює як резервний захист.

 

1.7. Пояснення ("легенда") призначення кожного елемента схеми

TA – первинний вимірювальний  перетворювач – трансформатор  струму;

КА – струмове реле типу РТ – 40 – вимірювальний орган;

КТ – реле часу –  орган затримки часу;

KL – проміжне реле  – орган підсилення та розмноження логічного сигналу, має більш потужні контакти, ніж попередні реле, які витримують значні струми відключення у колі YAT, також може мати декілька контактів, що розмножують факт спрацювання захисту, передаючи його по різним оперативним ланцюгам;

KH – вказівне реле  – орган сигналізації при спрацюванні  захисту;

YAT – катушка електромагніта  відключення привода Q;

КВ – блок – контакти високовольтного вимикача;

Q – високовольтний вимикач.

 

1.8. Схеми первинних та оперативних ланцюгів ТМСЗ

 

 
2. Частина № 2 “Розрахунок релейного захисту силового понижуючого     трансформатора ГПП”

 

2.1. Вихідні дані

Вихідні дані обираються згідно номера варіанта студента

за частиною № 2 КР з  табл. 12 чи з табл. 13.

Таблиця 13

Технічна характеристика ТФ ГПП (ВН на 110 кВ),

значення струмів к. з. та часу спрацювання  захистів.

№ Варі- Анта

Sном,МВА

Uном

DUрег / Uном

II k.max

II k.min

t сз. max

кВ

%

А

А

С

ВН

СН

НН

ВН

СН

СН

НН

СН

НН

СН

НН

15

63

110

–

10

16

–

–

3579

–

2095

–

1,0