Для цифровых терминалов SEPAM значение коэффициента k_н принимают 1,1, а значение k_в принимают 0,935 ??0,05 (по информации фирмы Шнайдер Электрик).

Максимальные значения коэффициента самозапуска при значительной доле электродвигательной (моторной) нагрузки определяются расчетом для конкретных условий, но обязательно при наиболее тяжелом условии пуска полностью заторможенных электродвигателей.

Максимальное значение рабочего тока защищаемого трансформатора I_{раб.макс} определяется с учетом его максимально допустимой перегрузки. Для трансформаторов 6 и 10 кВ мощностью до 630 кВА в России допускается длительная перегрузка до 1,6  1,8 номинального тока.

Ток срабатывания МТЗ трансформатора 6,3 (10,5)/0,4 кВ, по условию согласования чувствительности последующей и предыдущей МТЗ (1-2) (при последовательном включении защит), выбирается из выражения:

I_{с.з.посл} ? k_н.с. I_{с.з.пред},(3-1)

где k_н.с - коэффициент надежности согласования, значения которого зависят от типа токовых реле и принимаются в пределах от 1,1 до 1,3  1,4 при согласовании с защитами прямого действия; I_{с.з.посл} - уставка тока срабатывания МТЗ РУ 0,4 кВ, приведенное с учетом коэффициента трансформации к стороне 6,3 кВ.

При согласовании защит с применением принципа временной селективности срабатывание последующей защиты увеличивается на ступень селективности по отношению к предыдущей защите (1-5):

t_{ср.посл} = t_{ср.пред} + ?t,

где: t_{ср.посл} - время срабатывания последующей защиты, t_{ср.пред} - время срабатывания предыдущей защиты, ?t -ступень селективности по времени.

При расчете ступени временной селективности ?t, для терминалов SEPAM, применяется выражение (1-6). При согласовании терминалов SEPAM с предыдущими защитами, построенными с применением цифровых защит различных фирм производителей согласно (1-6) применяется временная ступень селективности ?t=0,3 с.

Чувствительность МТЗ проверяется по коэффициенту чувствительности защиты со стороны 0,4 кВ:

,(3-2)

где: k_ч - коэффициент чувствительности в основной зоне работы защиты; - ток двухфазного КЗ на выводах трансформатора со стороны 0,4 кВ; I_ср.з - значение уставки тока срабатывания защиты.

Согласно нормам ПУЭ коэффициент чувствительности для основной зоны действия защиты должен быть не менее k_ч?? 1,5 и для зоны резервирования k_ч?? 1,2. Если при построении защиты возникают серьезные трудности с обеспечением заданной чувствительности в зоне резервирования, то ПУЭ допускает не обеспечивать резервирование защит в конце отходящих линий.

3.2.2 Токовая отсечка от междуфазных КЗ

По условиям селективности токовая отсечка не должна срабатывать при КЗ на стороне 0,4 кВ. Уставка срабатывания реле выбирается больше значения тока трехфазного КЗ на стороне 0,4 кВ. Защита не должна срабатывать при включении трансформатора от броска намагничивающего тока. В зону действия токовой отсечки входят выводы обмотки 6,3 (10,5) кВ, часть первичных обмоток трансформатора, а так же кабель, соединяющий трансформатор с выключателем на стороне 6,3 (10,5) кВ.

,(3-3)

при условии, что: I_ср.о> I_{намагн.}(3-4)

где: I_ср.о - уставка по току срабатывания отсечки, - значение тока трехфазного КЗ на выводах обмотки 0,4 кВ защищаемого трансформатора, k_отс - коэффициент отстройки, учитывающий погрешность работы терминала и погрешность при расчете значений токов КЗ, I_{намагн.}- амплитудное значение намагничивающего тока при включении трансформатора. Для цифровых терминалов SEPAM k_отс может лежать в диапазоне k_отс = 1,1…1,15.

При включении силового трансформатора со стороны высшего напряжения отношение амплитуды броска тока намагничивания к амплитуде номинального значения тока не превышает 5. Это соответствует отношению амплитуды броска тока намагничивания к действующему значению номинального тока первой гармоники

При невыполнении условия (3-4) необходимо отстраивать защиту от броска намагничивающего тока трансформатора. В этом случае уставка срабатывания отсечки выбирается из выражения:

.(3-5)

Защита имеет независимую от тока характеристику, срабатывает без выдержки времени и действует на отключение трансформатора с помощью выключателя Q1 и независимого расцепителя автомата SF1 (рис.3-1). Защита формирует сигнал на ввод АВР. Защита реализуется на основе первой ступени встроенной максимальной токовой защиты SEPAM код ANSI 50/51.

3.2.3 Токовая защита от симметричных перегрузок

работает на сигнал. Для реализации данной защиты используется одна из ступеней максимальной токовой защиты терминалов SEPAM код ANSI 50/51. Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из выражения:

I_сзп=k_отсI_ном/k_в,(3-6)

где: I_сзп - уставка по току срабатывания защиты от симметричной перегрузки, I_ном - значение номинального тока трансформатора в сети 6,3 (10,5) кВ, k_в - коэффициент возврата защиты, k_отс - коэффициент отстройки. Для цифровых терминалов SEPAM принимают k_отс = 1,05; k_в = 0,935??0,05.

Время срабатывания защиты от симметричных перегрузок (для устранения ложных срабатываний) должно превышать время работы основных защит трансформатора. Общепринятая в ряде энергопредприятий выдержка времени защиты трансформаторов от симметричных перегрузок составляет 9 с.

4. Ввод уставок максимальной токовой защиты (ANSI 50/51) в терминалы SEPAM 20, 40 и 80 серий

Выбранные характеристики МТЗ и рассчитанные значения уставок в терминалы SEPAM вводятся следующим образом.

Перед вводом значений уставок необходимо выбрать нужный режим настройки терминала SEPAM на работу, либо с коэффициентом TMS (Time Multiplier Setting), либо с выдержкой времени срабатывания защиты при кратности тока, равном 10I_ср.защ (10I/I_s).

При настройке защиты с помощью блока клавиатуры и индикации (HMI) необходимо предварительно ввести ключ пароля, позволяющий изменить режимы настройки и значений уставок терминала SEPAM. При нажатии на кнопку «ключ» защита запрашивает пароль. При нажатии на кнопку «ввод» (данная кнопка терминала так же выполняет функцию сброс защиты «reset») на дисплее отобразится старший разряд четырехзначного десятичного значения поля для ввода пароля. Нажатием на кнопки «перемещение курсора вверх и вниз» выставить старший разряд числового значения пароля. Нажатием на кнопку «ввод» перейти к следующему разряду четырехзначного десятичного значения поля, и таким образом установить четыре разряда числового пароля. Установив значение младшего разряда пароля и нажав кнопку «ввод», закрыть введенное значение пароля. Перемещением курсора «вниз» перейти в режим - применить введенное значение «Apply» и нажать кнопку «ввод». Если введенное значение пароля верно, то на экране дисплея (в верхней его части) появятся изображение двух ключей. На заводе - изготовителе цифровых терминалов SEPAM устанавливается пароль «0000».

Нажать кнопку «настройка SEPAM» на лицевой панели терминала. Внутри меню «настройка SEPAM» выбрать панель настройки «Settings» или «General settings» (в зависимости от типа программируемого терминала). Этот режим выводится на дисплей при повторном нажатии на данную кнопку. При отображении на экране дисплея режима настройки «Settings» с помощью кнопок перемещения курсора «вверх» и «вниз» перейти в поле настроек «Settings mode» и выбрать режим программирования уставок с применением коэффициента TMS или временным интервалом работы защиты при кратности тока, равном 10I_ср.защ (10I/I_s). После выбора необходимого режима работы нажать кнопку «ввод». Далее при помощи кнопки перемещение «вниз» перейти в режим сохранения выбранных настроек «Apply» и нажать кнопку «ввод».

Нажать кнопку выбора «характеристик защит». Терминал перейдет в режим отображения меню «Protections». С помощью кнопок перемещения курсора «вверх» и «вниз» выбрать режим ввода уставок для МТЗ «50/51» или «Phase» (в зависимости от типа программируемого терминала). Выбрать режим ввода активных (основных А) и вторичных (В) групп уставок для каждой из ступеней МТЗ. С помощью кнопок перемещения курсора «вверх» и «вниз» перейти в режим выбора типа характеристики защиты «Curve» и нажать кнопку «ввод». С помощью кнопок перемещения курсора «вверх» и «вниз» выбрать необходимый тип характеристики:

· независимая характеристика (Definite),

· стандартная обратно зависимая характеристика (французский стандарт),

· длительно обратно зависимая характеристика,

· очень обратно зависимая характеристика,

· чрезвычайно обратно зависимая характеристика,

· ультра зависимая характеристика,

· зависимая характеристика типа RI,

· IEC SIT/A (стандартная обратно зависимая характеристика МЭК),

· IEC LIT/B (очень обратно зависимая характеристика МЭК),

· IEC VIT/B

· IEC EIT/C

· IEEE умеренно обратно зависимая характеристика (МЭК),

· IEEE очень обратно зависимая характеристика (МЭК),

· IEEE чрезвычайно обратно зависимая характеристика (МЭК),

· IAC обратно зависимая характеристика,

· IAC очень обратно зависимая характеристика,

· IAC чрезвычайно обратно зависимая характеристика,

· персонализированная характеристика.

«Персонализированная характеристика» имеется только в терминалах SEPAM 80. После выбора необходимого типа характеристики МТЗ нажать кнопку «ввод» и с помощью кнопки переместиться по меню «вниз» перейти на строку меню установка тока срабатывания защиты I_s «Threshold». Нажать кнопку «ввод» и установить поочередно все десятичные разряды значения уставки срабатывания защиты и размерность уставки (А/kA).

· при выставлении независимой от тока характеристики уставка по току срабатывания может быть задана в диапазоне 0,1 I_n----Ј--I_ср.защ----Ј 24 I_n,

· при выставлении зависимой от тока характеристики уставка по току срабатывания может быть задана в диапазоне 0,1 I_n----Ј--I_ср.защ----Ј 2,4 I_n.

После этого нажать кнопку «ввод». Далее с помощью кнопки переместиться по меню «вниз», перейти на строку меню «Delay» для выставления времени срабатывания защиты при кратности тока, равном 10I_ср.защ (10I/I_s) или коэффициента TMS (в зависимости от ранее выбранного режима работы терминала).

- Выдержка времени срабатывания реле при 10I_ср.защ выбирается из диапазона:

· для независимой от тока характеристики 50 мс Ј Т Ј 300 с,

· для зависимых от тока характеристик 100 мс Ј Т Ј 12,5 с.

- Значение уставок ТМS, в зависимости от типа заданных характеристик, выбирается из диапазона:

· обратно зависимая характеристика SIT и SIT/A (МЭК)0,04 Ј k_ТМS ? 4,20;

· очень обратно зависимая характеристика 0,07 Ј k_ТМS Ј 8,33;

· LIT очень обратно зависимая характеристика0,01 Ј k_ТМS Ј 0,93;

· IEC LIT/B (очень обратно зависимая характеристика МЭК)0,01Ј--k_ТМS Ј 0,93;

· чрезвычайно обратно зависимая характеристика (EIT)0,13 Ј--k_ТМS Ј15,47;

· IEEE умеренно обратно зависимая характеристика (МЭК) 0,42 Јk_ТМS Ј 51,86;

· IEEE очень обратно зависимая характеристика (МЭК)0,73Јk_ТМSЈ 90,57;

· IEEE чрезвычайно обратно зависимая характеристика (МЭК)1,2 Ј k_ТМSЈ 154,32;

· IAC обратно зависимая характеристика0,33 Ј k_ТМSЈ 42,08;

· IAC очень обратно зависимая характеристика0,61 Ј k_ТМSЈ 75,75;

· IAC чрезвычайно обратно зависимая характеристика1,08 Ј k_ТМSЈ 134,4.

Далее при помощи кнопки перемещение курсора «вниз» перейти в режим применения выбранных уставок «Apply» и нажать кнопку «ввод».

Ввод уставок и настройку защит более удобно выполнить с помощью персонального компьютера и программного обеспечения SFT 2841.

Приложение I

Описание и выбор уставок МТЗ функции логической селективности в терминалах SEPAM

Применение цифровых устройств в технике релейной защиты позволило применять алгоритмы, повышающие эффективность действия защит. Функция логическая селективность позволяет значительно снизить выдержку времени отключения выключателя и повышает эффективность МТЗ находящихся ближе к источнику питания. Это обусловлено тем, что выдержки времени действия временных МТЗ по мере приближения к источнику питания значительно возрастают. Функция логическая селективность в терминалах SEPAM применяется с максимальными токовыми защитами (МТЗ) ANSI 50/51, направленными токовыми защитами ANSI 67, а также с защитами от ОЗЗ ANSI 51N/51N (или ANSI 67N/67NC - направленными защитами от ОЗЗ) в сетях с глухозаземленной нейтралью, изолированной нейтралью и резистивным заземлением нейтрали.

Выполнение функции логическая селективность обеспечивает минимальное время срабатывания защит при возникновении КЗ. Логическая селективность эффективна как при радиальных, так и замкнутых схемах электроснабжения.

Все токовые терминалы SEPAM имеют специальные входы и выходы для приема и передачи сигналов логической блокировки защит. Исключение составляют цифровые защиты электродвигателей (например, SEPAM M20, М41), которые имеют только выходные цепи для выдачи сигнала логической блокировки. Это обусловлено тем, что для любых устройств релейной защиты защита двигателя всегда является предыдущим элементом. Алгоритм выполнения функции логической селективности в терминале Sepam M20 приведен на рис.П-1.

Рис.П-1. Алгоритм выполнения функции логической селективности в терминале Sepam M20

Релейная защита должна действовать селективно, но при отказе предыдущей защиты должна действовать последующая с заданной ступенью селективности по времени. В радиальных схемах для выполнения функции логической селективности могут применяться ненаправленные токовые защиты.

Необходимо отметить, что аппаратная поддержка функции логическая селективность имеет таймер (t = 200 мс), который запускается после срабатывания логической или временной МТЗ. Если через это время выключатель не отключится, то сигнал логической блокировки снимается с последующей защиты и та, в свою очередь, сразу же выдаст команду на отключение выключателя. То есть устройство логической селективности дублирует действие УРОВ.

Рис.П-2. Алгоритм выполнения функции логической селективности в терминалах Sepam S20 и T20

Использование функции логической селективности на терминалах SEPAM приводится в типовых проектах. Поэтому, для унификации вторичных схем РЗ и А, рекомендуется использовать выходные реле передачи сигнала логической блокировки и дискретные входы приема сигнала логической блокировки в терминалах Sepam аналогично типовым проектам. К примеру для приема сигнала AL логической блокировки в терминалах SEPAM 20 серии применяется логический вход I13, а для выдачи сигнала блокировки используются выходные реле О3 и О14. Алгоритм выполнения функции логической селективности в терминалах Sepam S20 и T20 приведен на рис.П-2.

Алгоритм выполнения функции логической селективности в терминалах Sepam S40, S41, T40, T42 и G40 приведен на рис.П-3. В терминалы Sepam 40 серии введен дополнительный таймер с временной задержкой 30 мс. Данный таймер необходим для устранения ложного срабатывания логической МТЗ при дребезге контакта, посылающего сигнал логической блокировки.

Рис.П-3. Алгоритм выполнения функции логической селективности в терминалах Sepam S40, S41, T40, T42 и G40

Схема выполнения функции логической селективности для радиальной схемы электроснабжения приведена на рис.П-4. При выполнении функции логическая селективность в терминалах SEPAM 20 серии применяется 1 и 2 ступени МТЗ группы А для логической МТЗ и 1 и 2 ступени МТЗ группы В для временной МТЗ. В терминалах SEPAM 40 серии используются 1 и 2 ступени для логической МТЗ, а 3 и 4 ступени для временной МТЗ. Функцию логической селективности терминалов Sepam 80 серии см. в документации на эти терминалы.

При возникновении КЗ в точке А (т.А, рис.П-4) ток КЗ протекает только через группу трансформаторов тока ТА1 защиты А1. Защита А1, не получив сигнала логической блокировки от предыдущих защит, срабатывает с минимальной выдержкой времени.

При возникновении КЗ в точке Б (т.Б, рис.П-4) ток КЗ протекает через группы трансформаторов тока ТА1 и ТА3 защит А1 и А3. Защита А3, не получив сигнала логической блокировки от предыдущей защиты А4, работает с минимальной выдержкой времени. В свою очередь защита А3 выдает сигнал логической блокировки защите А1. При отказе выключателя Q3 терминал А3 снимает сигнал логической блокировки (см. выше) с терминала А1. В этом случае, терминал А1 без выдержки времени формирует сигнал на отключение выключателя Q1.

При КЗ в точке В (т.В, рис.П-4) ток КЗ протекает через группы трансформаторов тока ТА1, ТА3 и ТА4 защит А1, А3 и А4. В защите электродвигателя А4 отсутствует вход логического ожидания, и защита А4 работает с минимальной выдержкой времени. Например, 100 мс. Это необходимо для отстройки от ложного срабатывания защиты при броске апериодической составляющей пускового тока электродвигателя.

Рис.П-4. Схема выполнения функции логической селективности шин при радиальной схеме электроснабжения



Рис.П-5. Алгоритм выполнения функции логической селективности в терминале SEPAM S42

Защита А4 выдает сигнал логической блокировки защите А3, а защита А3 выдает сигнал логической блокировки защите А1. При отказе выключателя Q4 через временной интервал 200 мс сигнал логической блокировки снимется с терминала А3. Терминал А3 без выдержки времени выдаст сигнал на отключения выключателя Q3. При отказе выключателя Q3 через 200 мс снимется сигнал логической блокировки с терминала А1, и терминал А1 без выдержки времени выдаст сигнал на отключение выключателя Q1. Сигнал логической блокировки в терминалах SEPAM формируется при запуске логической МТЗ, а снимается после отключения выключателя как с помощью логической, так и временной МТЗ, или через 200 мс при отказе выключателя. То есть максимальное время отключения выключателя Q1 при отказе выключателей Q3 и Q4 составит 500 мс.

Выполнение функции логической селективности в замкнутых сетях обеспечивается при использовании направленных защит, например цифровых терминалов SEPAM S42. Алгоритм выполнения функции логической селективности в терминале SEPAM S42 приведен на рис.П-5. Эти устройства имеют два комплекта токовых направленных защит (код ANSI 67) от междуфазных КЗ и два комплекта токовых направленных защит (код ANSI 67N) от ОЗЗ. Команды логического ожидания выдаются одновременно защитами 67 и 67N. При возникновении междуфазного КЗ и ОЗЗ в разных направлениях терминал отдает приоритет защите 67. В этом случае сигнал логической блокировки выдается по направлению действия защиты 67. Для передачи сигнала логической блокировки применяется выход защиты 67, срабатывающий при 80% от значения уставки I_s. Этот параметр срабатывания защиты позволяет избежать неточностей в определении КЗ при значениях тока КЗ близкого к значению уставки I_S. Первый комплект, как правило, настраивается для обнаружения КЗ в линии, а второй для обнаружения КЗ на сборных шинах. Каждая из этих направленных защит имеет свои входы и выходы сигналов логической блокировки. Эти устройства обладают раздельной функцией логической селективности в зависимости от направления к месту КЗ. Это обеспечивает передачу и прием сигнала логической блокировки в зависимости от направления обнаруженного повреждения.



Рис.П-6.Схема выполнения функции логической селективности шин в замкнутой схеме электроснабжения

При возникновении КЗ в точке А (т.А, рис.П-6) защита А1 формирует сигнал на отключение выключателя Q1. С помощью защиты А2 отключается выключатель Q3 и выдается сигнал блокировки (резервным для данного КЗ) защитам А3 и А4. При отказе выключателя Q3 терминал А2 через 200 мс снимет логическую блокировку с терминала А3 и А3 выдаст сигнал на отключение выключателя Q4. Сигнал управления выключателем Q4 запустит таймер блокировки логического ожидания терминала А3.

При КЗ в точке Б (т.Б, рис.П-6) защиты А2 и А3 сформируют сигналы на отключение соответственно выключателей Q3 и Q4. При этом направленные защиты А2 и А3 выдают сигналы логической блокировки соответственно защитам А1 и А4. При отказе выключателя Q3 сигнал логической блокировки, посылаемый защитой А2 на защиту А1, снимается и КЗ ликвидируется защитой А1 отключением выключателя Q1.

При КЗ в точке В (т.В, рис.П-6) защита А4 формирует сигнал на отключение выключателя Q2. Защита А3 отключает выключатель Q4 и выдается сигнал логической блокировки (резервным защитам для данного КЗ) защите А2. И так далее.

При необходимости внесения дополнительных условий в логику функции логической селективности (например, МТЗ должна быть с комбинированным пуском по напряжению) стандартная функция логической селективности выключается, а вместо нее с помощью редактора логических уравнений пишется другая логика, адаптированная под заданные условия. Это возможно только в терминалах SЕРАМ 40 и 80 серий.

Расчет уставок логической максимальной токовой защиты:

Ток срабатывания выбирается по условиям (1-1) и (1-2) см. параграф 1 раздел 1-5 .

Время срабатывания принимается 150 мс по условию отстройки от пуска МТЗ отходящих элементов. Времятоковая характеристика - независимая.

Пример выполнения защиты от междуфазных КЗ

Выбор уставок с использованием принципа временной селективности действия защит

Выполним расчет токов КЗ (для схемы рис.П.-7). По заданному значению тока КЗ на шинах 6,3 кВ (I_кз⁽³⁾=5000 А без учета подпитки от электродвигателя М) или мощности КЗ на выходе системы Е_с напряжением 6,3 кВ.

1. Определим внутреннее сопротивление системы:

0,728 Ом,

Если задано значение мощности КЗ на выходе системы Е_с (Sc=54,5 МВ А):

0,728 Ом.

2. Определим сопротивление трансформатора ТР1, приведенное к ВН:

 Ом .

3. Определим ток трехфазного КЗ за трансформатором ТР1, приведенное к ВН:

939 А

4. Определим номинальный ток трансформатора ТР1(со стороны 6,3 кВ):

58 А.

Для масляных трансформаторов допускается длительная перегрузка по току любой обмотки на 5% номинального тока ответвления, если напряжение на ответвлении не превышает номинального значения. С учетом этого, длительно максимальный допустимый ток трансформатора определяется из выражения:

I_{макc.доп.ТР1.} = I_ном.ТР1 + (5I_ном.ТР1)/100 = 58 +2,9 = 60,9 А.

Это выражение отражает длительно допустимый ток трансформатора, неработающего в режиме систематических перегрузок. Если при эксплуатации трансформатора возможны перегрузки (и они допустимы), то в этом случае определяется ток, потребляемый трансформатором с учетом допустимых перегрузок.

Рис.П-7. Расчетная схема участка сети

5. Выбираем уставку по току для токовой отсечки защиты 1 трансформатора ТР1 из условий отстройки от значения тока трехфазного КЗ на стороне 0,4 кВ и отстройки от броска намагничивающего тока трансформатора:

I_c.о.1 = k_ост I⁽³⁾_КЗ = 1,15 939 » 1080 А,

I_c.о.2 = k_ост I_ном k_бр = 1,15 60,9 7,05 »--494 А,

I_c.о.1 > I_c.о.2.

Выбираем значение I_c.о.1 тока срабатывания токовой отсечки по отстройке от трехфазного КЗ на выводах вторичной обмотки трансформатора ТР1:

I_c.о.= I_c.о.1 = 1080 А.

Для обеспечения селективности действия защиты время срабатывания отсечки выбираем t_c.о. = 100 мс.

Выбираем ток срабатывания МТЗ (защита 1) по условию отстройки от максимального значения тока нагрузки трансформатора ТР1, с учетом самозапуска обобщенной нагрузки в сетях без электродвигателей напряжением выше 1000 В:

I_cр.з. і 4 I_{макс.доп.ТР1.},

I_cр.з. = k_отс 4I_{макс.доп.ТР1.}/ k_в = 1,15 4 60,9/0,93 » 301 А.

Время срабатывания МТЗ определяется временем срабатывания предыдущей защиты на автоматическом выключателе (или защиты дальнего резервирования) в сети 0,4 кВ плюс ступень селективности по времени Dt = 0,3  0,4 с. Предположим, что полученное время составило t_cр.з. = 1,1 с.

6. Определим номинальный ток электродвигателя М (мощностью P_ном = 2 МВА с коэффициентом пуска k_пуск = 6; cosj--= 0,86; h--= 92,5%), работающего в сети 6,3 кВ:

231 А.

7. Выбираем значение уставки тока срабатывания отсечки (защита 2) по отстройке от пускового тока электродвигателя М:

I_c.о.= k_отс k_пуск I_ном.дв./ k_в = 1,15 6 231/0,93 » 1714 А.

Для отстройки защиты от апериодической составляющей броска пускового тока электродвигателя М время срабатывания отсечки выбираем t_c.о. = 100 мс.

8. Выбираем уставку по току для МТЗ (защита 3) по условию КЗ в двигателе М:

I_c.о. = [k_ост (I_с.о.2+ I_{мак.доп.ТР1.})]/ k_в = [1,15 (1714 +60,9)]/0,93 » 2195 А

Уставка по времени для МТЗ c независимой характеристикой (защита 3):

t_c.о. = t_c.о.пр + Dt =100 +300 =400 мс,

где: t_c.о.пр - максимальное время срабатывания предыдущих защит, ?t - ступень селективности.

Выбор уставок с использованием принципа логической селективности.

· Параметры срабатывания защит 1, 2 и 3 по току выбираются, как и в предыдущем случае, при алгоритме временной селективности работы защит.

· Время срабатывания защиты 3, при выполнении функции логическая селективность, выбираем t_c.о. = 150 мс. Эта уставка по времени обеспечивает отстройку от времени пуска токовых отсечек предыдущих защит. То есть, при возникновении КЗ на сборных шинах 6,3 кВ, отсечка защиты 3, не получая сигнала логической блокировки, сработает с выдержкой времени 150 мс (а не через 400 мс, как это было при временной селективности). Режим логической селективности в работе защит позволяет уменьшить время отключения КЗ.

Приложение II

Основные коды стандарта ANSI C37.2 функций устройств релейной защиты (частично реализованы в терминалах SEPAM)

Код ANSI	Наименование функции защиты	Назначение защиты
9	устройство реверса	элемент, используемый для изменения полярности возбуж-дения электрической машины или выполняющий функцию реверса
12	защита от максимальной частоты вращения электрических машин	определение повышенной час-тоты вращения машин
15	электронный потенциометр	переводит измеряемую физи-ческую величину (например, частоту вращения дизель генератора) в токовый сигнал 0 - 20 мА.
18	устройства разгона/торможения	устройство, инициирующее включение цепей, обеспечиваю-щих увеличение/снижение ско-рости агрегата
14	защита от минимальной частоты вращения электрических машин	определение пониженной час-тоты вращения машин
21	дистанционная защита	измерение полного сопротив-ления
21B	защита полного минимального сопротивления	резервная защита генератора от междуфазных КЗ
21G	трехфазная защита минимального сопротивления	трехфазная защита минималь-ного сопротивления
23	устройство контроля температуры	действует на увеличение или снижение температуры машины, аппарата или окружающей среды, если температура последних снижается или поднимается ниже или выше установленных пределов
24	защита от перевозбуждения	контроль перенасыщения
25	контроль синхронизма	контроль синхронизма/контроль напряжения (разрешенного соединения двух частей электрической сети)
26	термореле	тепловая защита от перегрузок
27	защита минимального напряжения	защита от снижения напряжения
27D	защита минимального напряжения прямой последовательности	защита двигателей от понижения или несимметричного напряже-ния питания
27R	защита минимального напряжения однофазная	контроль исчезновения напря-жения, поддерживаемого вращающимися машинами после отключения питания
27TN	защита минимального напряжения нулевой последовательности 3й гармоники	обнаружение замыкания в изоляции статорных обмоток электрических машин на землю (при резистивном заземлении нейтрали)
30	сигнальное реле	устройство, не имеющее функ-цию автоматической переуста-новки (сброса), подающее се-рию раздельных визуальных сигналов о срабатывании устройств защиты; может быть использовано для выпол-нения функций блокировки
32P	максимальная защита активной мощности, направленная	защита с контролем макси-мального значения активной мощности
32Q	максимальная защита реактивной мощности, направленная	защита с контролем макси-мального значения реактивной мощности
36	устройство контроля полярности напряжения	устройство, срабатывающее или разрешающее включение другого устройства при опре-делённой полярности напря-жения или контролирующее наличие заданного напряжения смещения
37	минимальная токовая защита в фазах	трехфазная защита от снижения тока нагрузки
37P	минимальная защита активной мощности, направленная	защита с контролем мини-мального значения активной мощности
37Q	минимальная защита реактивной мощности, направленная	защита с контролем мини-мального значения реактивной мощности
38	контроль температуры (осевых) подшипников	защита от перегрева подшип-ников электрических машин
40	защита от асинхронного режима с потерей возбуждения	защита синхронных машин от асинхронного режима или потери возбуждения
46	максимальная токовая защита обратной последовательности	защита от небаланса фазных токов или обрыва фаз
46R	максимальная токовая защита обратной последовательности от обратного чередования фаз	максимальная токовая защита от обратного чередования фаз
47	защита максимального напряжения обратной последовательности	защита по напряжению обрат-ной последовательности для обнаружения обратного направ-ления вращения вращающейся машины
50	контроль мгновенного нарастания тока	защита фиксирует скорость нарастания тока при между-фазных КЗ
50G/N	контроль мгновенного нарастания тока при замыканиях на землю	защита фиксирует скорость нарастания тока при ОЗЗ
50 BF	контроль неисправности выключателя	защита контролирует исправ-ность выключателя (УРОВ)
48; 51LR	защита от затянутого пуска и блокировки ротора электрической машины	защита двигателей при запуске с перегрузкой, или при недос-таточном напряжении питания и защита от блокировки ротора, вызванная нагрузкой
51NC	защита от тока небаланса	защита от тока небаланса батареи конденсаторов
49	тепловая защита	защита от перегрузок, «псевдо-тепловая» защита
49F	трехфазная защита кабелей от тепловой перегрузки	трехфазная зашита кабелей от тепловой перегрузки, «псевдо-тепловая» защита
49M/49G /49T	трехфазная защита двигателя, генератора и трансформатора от перегрузки	трехфазная защита двигателя, генератора и трансформатора от перегрузки «псевдотепловая» защита
50	максимальная токовая защита в фазах, мгновенная	трехфазная защита от меж-фазных КЗ
50/51В	максимальная токовая защита в фазах, мгновенная	быстродействующая трехфаз-ная защита от межфазных КЗ (первая ступень)
50BF	защита от отказов выключателя (УРОВ)	резервная защита в случае отказа выключателя после команды «отключение»
50N или 50G	максимальная токовая защита от замыкания на землю, мгновенная	защита от замыканий на землю: - 50N: вычисление или измерение тока нулевой последовательности с помощью трех трансформаторов тока - 50G: прямое измерение тока нулевой последовательности с помощью трансформатора тока
50V	максимальная токовая защита в фазах с коррекцией по напряжению, мгновенная	трехфазная защита от между-фазных КЗ с токовой уставкой, корректируемой по напряжению
50/27	защита генератора от ошибочного включения в сеть	защита от ошибочного включе-ния генератора в сеть
51	максимальная токовая защита в фазах, с выдержкой времени	трехфазная защита от перег-рузок и междуфазных КЗ
51N или 51G	максимальная токовая защита на землю, с выдержкой времени	защита от замыканий на землю: - 51N: вычисление или измерение тока нулевой последовательности с помощью трех трансформаторов тока - 51G: прямое измерение тока нулевой последовательности с помощью одного датчика (трансформатора тока или тора)
51V	максимальная токовая защита в фазах с коррекцией по напряжению, с выдержкой времени	трехфазная защита от междуфазных КЗ с корректи-руемой токовой уставкой по напряжению
59	защита максимального напряжения	защита от недопустимого повышения напряжения
59N	защита максимального напряжения нулевой последовательности	защита от повреждения изоля-ции (от однофазных замыканий на землю)
60	(FUSEF) контроль исправности цепей переменного напряжения	защита, выполняющая контроль исправности цепей переменного напряжения
63	контроль давления	обнаружение внутреннего пов-реждения трансформатора (газовое реле на основе датчика давление)
64REF	дифференциальная защита от замыканий на землю	защита от замыканий на землю трехфазных обмоток, соединен-ных по схеме звезда с зазем-ленной нейтралью
64G	100 % защита статора генератора	обнаружение замыканий изоля-ции на землю статорных обмоток
66	защита ограничения количества пусков электродвигателя	защита, обеспечивающая конт-роль количества пусков двигателя
67	максимальная токовая направленная защита в фазах	трехфазная защита (от коротких замыканий) действующая в зависимости от направления к месту повреждения
67N/67NC	максимальная токовая направленная защита от замыканий на землю	защита от замыканий на землю в зависимости от направления тока повреждения (NC - для сетей с компенсированной нейтралью)
68	контроль за бросками тока	обнаружение броска тока намаг-ничивания трансформатора или пускового тока электродви-гателя
78	контроль синхронной работы синхронных машин	реле срабатывающее при заданном значении угла между напряжениями двух систем, токами двух систем или током и напряжением
78PS	потеря синхронизма (pole slip)	защита синхронных машин от потери синхронизма (реле качания мощности)
79	автоматическое повторное включение (АПВ)	автоматическое повторное включение выключателя после отключения (при неустойчивом повреждении в линии)
81H	защита максимальной частоты	защита от недопустимого повы-шения частоты
81L	защита минимальной частоты	защита от недопустимого снижения частоты
81R	защита по производной от частоты (rocof)	защита действует в случае быстрого разъединения двух частей электрической сети
81U/81O	защита от повышения/cнижения скорости изменения частоты	защита от недопустимого повышения/снижения и скорости изменения частоты
87B	дифференциальная защита сборных шин	трехфазная защита от внут-ренних повреждений сборных шин
87G	дифференциальная защита генератора	трехфазная защита от внут-ренних повреждений генера-торов переменного тока, трехфазная дифференциальная защита, ступень с торможением, дифференциальная отсечка.
87L	дифференциальная защита линии	трехфазная защита от внут-ренних повреждений линии
87M	дифференциальная защита двигателя	трехфазная защита от внутренних повреждений дви-гателя
87N	продольная дифференциальная защита от замыканий на землю	высокоимпедансная продольная дифференциальная защита от замыканий на землю
87T	дифференциальная защита трансформатора	трехфазная защита от внутренних повреждений транс-форматора
94	реле отключения или реле свободного расцепления	срабатывание реле приводит к отключению выключателя, контактора, иного аппарата или выдаёт сигнал на отклю-чение, осуществляемое про-межуточным устройством; срабатывание реле блокирует немедленное повторное вклю-чение, если есть запрет со стороны автоматики, даже если цепь включения выключателя остаётся активированной

Приложение III

Применение цифровых терминалов Sepam

Серия Sepam Защищаемый объект Измеряемые электрические величины Токи Напряжения Спец. защиты Sepam 20 Подстанция S20 Трансформатор T20 Двигатель M20 Сборные шины B21 B22 (скорость изменения частоты) Sepam 40 Подстанция S40 S41 (с направленной защитой от ОЗЗ) S42 (с направленной защитой от междуфазных КЗ и ОЗЗ) Трансформатор T40 T42 (с направленной защитой от междуфазных КЗ и ОЗЗ) Двигатель M41 Генератор G40 Sepam 80 Подстанция S80 S81 (с направленной защитой от ОЗЗ) S82 , S84 (с направленной защитой от междуфазных КЗ и ОЗЗ) Трансформатор T81 (с направленной защитой от ОЗЗ) T82 (с направленной защитой от междуфазных КЗ и ОЗЗ) T87 (с дифференциальной защитой трансформатора) Двигатель M81 M87 (c дифференциальной защитой электродвигателя) M88 (с дифференциальной защитой блока электродвигатель - трансформатор) Генератор G82 G87 (с дифференциальной защитой генератора) G88 (с дифференциальной защитой блока генератор - трансформатор) Сборные шины В80 В83 Конденсатор С86 (с контролем токового небаланса в блоках конденсаторов )

Литература

Правила устройства электроустановок. - 7-е изд.- М., 2002.

Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. - 15-е изд. - М.: СПО ОРГРЭС, 1996, переизд. 2003.

Федосеев А.М., Федосеев М.А. Релейная защита. - М.: Энергоатомиздат, 1992.

Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита. - М.: Энергоатомиздат, 1998.

Голубев М.Л. Расчет уставок релейной защиты и предохранителей в сетях 0,4 - 35 кВ. - М.: Энергия, 1985.

Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - 4-е изд.- ПЭИпк, 2003.

Документация по SEPAM 20, 40, 80 серии.

Александров А.М. Выбор уставок защит асинхронных электродвигателей выше 1 кВ. - 8-е изд.- ПЭИпк, 2004.

Небрат И.Л. Расчеты токов короткого замыкания в сетях 0,4 кВ. - 6-е изд.- ПЭИпк, 2004.

Соловьёв А.Л. Защита асинхронных электрических двигателей напряжением 0,4 кВ.- ПЭИпк, 2004.

Небрат И.Л., Полесицкая Т.П. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты (2 части) - 5-е изд.- ПЭИпк, 2005.

Адреса для замечаний и предложений:

Шнейдер Электрик 129281, Москва, ул. Енисейская, 37, тел.: (095) 797-40-00, факс: (095) 797-40-02;

Санкт-Петербург, ул. Циолковского 9А, тел.: (812) 320-64-64, факс: (812) 320-64-63.

ПЭИпк, кафедра РЗА191036, Санкт-Петербург, Невский пр., 111/3, тел./факс: 277-13-37, 277-50-33, e-mail: rza@peipk.energo.ru.

Внимание! В Петербургском энергетическом институте повышения квалификации специалистов (ПЭИпк) на кафедре релейной защиты можно изучить терминалы SEPAM, методы выбора и установки их параметров срабатывания (программирования). В лаборатории кафедры РЗА имеются учебные стенды с терминалами SEPAM, предоставленные фирмой Шнейдер Электрик. Занятия проводятся в течение учебного года, в группах по изучению цифровых терминалов, РЗА. Справки по тел./факс: (812) 277-13-37 - кафедра РЗА (812) 371-83-53-планово-договорной отдел ПЭИпк E-Mail: rza@peipk.energo.ru (кафедра РЗА), http://www.peipk.spb.ru

А.Л. Соловьев. Методические указания по выбору характеристик и уставок защиты электрооборудования с использованием микропроцессорных терминалов серии sepam производства шнейдер электрик

Методические указания с примерами. Часть вторая.

Научный редактор к.т.н., доцент М.А. Шабад

Ризограф, объем п.л. , тираж 200 экз.

Заказ № Цена договорная

ПЭИпк, 196135, Санкт-Петербург, ул. Авиационная, 23.

Все права на это издание принадлежат издательству ПЭИпк и ЗАО "Шнейдер Электрик". Любое использование материалов издания как в печатном, так и в электронном виде, без разрешения издательства запрещено.

Размещено на Allbest.ru

...