Релейная защита электрооборудования электрических станций, сетей и систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЕДЖ

Контрольная работа

по дисциплине

«Релейная защита электрооборудования электрических станций, сетей и систем»

Студента: Сницкий С.Н.

Специальность 140407

Курс III, группа ЭССС-12

1. Особенности выполнения релейной защиты линий с ответвлениями

За последнее время широкое распространение получают линии с ответвлениями, к которым подключаются подстанции, имеющие или не имеющие источников питания, как показано на рис. 14-11. Подключение таких подстанций к магистральным линиям может выполняться с выключателями на сто- роне высшего напряжения (рис. 1.1, а) или по упрошенным схемам-без выключателей (рис. 1.1, б).

В последнем случае возможны следующие варианты выполнения защиты и отключения трансформаторов, подключенных на ответвлениях, в случае их повреждения:

1. Защита трансформаторов осуществляется защитами магистральной линии на выключателях Л и В. В этом случае трансформатор Т подключается к линии наглухо (рис. 1.1, б).

2. Защита трансформатора на ответвлении выполняется с помощью плавких предохранителей П (рис. 1.1, в).

3. На трансформаторе ответвления устанавливается релейная защита С от внутренних повреждений, которая действует на включение специального автоматического разъединителя /С, называемого короткозамыкателем (рис.1.1,г). При повреждении в трансформаторе короткозамыкатель К включается и устраивает к. з. (однофазное или двухфазное), на которое реагирует защита магистральной линии, отключающая выключатели А и В. После отключения линии работает автоматический отделитель О, отключающий поврежденный трансформатор, и затем магистральная линия Л1 включается в работу с помощью АПВ.

4. Таким образом, в рассмотренном варианте на трансформаторе устанавливаются отделитель и короткозамыкатель.

5. Как и в предыдущем случае, на трансформаторе устанавливается защита С. При повреждении в трансформаторе она срабатывает и посылает по специальным каналам (проводным или высокочастотным по линиям электропередачи) импульс на отключение выключателей А и В линии (рис. 14-11, д).

Рис. 1.1 Схемы линий с ответвлениями

Этот способ требует дорогостоящих каналов связи. Но он позволяет быстрее отключать поврежденный трансформатор и упрощает силовую часть трансформатора.

Наибольшее распространение на практике получили первые три варианта.

Подключение ответвлениями применяется как на одинарных, так и на параллельных линиях. В последнем случае трансформаторы, подключенные к разным линиям, работают раздельно на стороне низшего напряжения (рис. 1.1, е). При отключении одной из линий или трансформатора с помощью АВР включается секционный выключатель В_ссКЦ и питание потребителей секции, потерявшей напряжение, восстанавливается от второго трансформатора.

Выполнение релейной защиты линий с маломощными трансформаторами на ответвлениях обычно не вызывает затруднения.

Осуществление же защиты линий с ответвлениями, имеющими мощные трансформаторы, и особенно при наличии со стороны ответвления источников питания наталкивается на некоторые трудности в части обеспечения селективности, быстроты действия и чувствительности. Однако подключение подстанций с помощью ответвлений дает значительное удешевление их сооружения, позволяет экономить оборудование и аппаратуру, ускоряет строительство подстанций и удешевляет их эксплуатацию.. Поэтому разработку вопросов защиты линий с ответвлениями следует считать важной и нужной задачей.

Рассмотрим применение основных видов защит на линиях с ответвлением.

б) Токовые и дистанционные защиты со ступенчатой характеристикой

Токовые ступенчатые защиты, реагирующие на ток фазы. На линиях с ответвлениями такие защиты устанавливаются па питающих концах линии (рис. 1.1). Для обеспечения селективности ток срабатывания быстродействующей ступени защиты (отсечка с t=0) отстраивается не только от к. з. за пределами защищаемой линии (точки К₂ и К₂), но и от к. з. в К₃ за трансформатором отпайки (рис. 1.1) по выражению

IC.З =(1,25-1,3)IK3макс(14-2)

где I_K3макс-ток при к. з. в К₃; этот ток имеет максимальное значение при отключении линии на противоположном конце. При большой мощности трансформатора ответвления ток I_K3макс может оказаться больше, чем ток при к. з. в К₃ или К₂, что приведет к уменьшению зоны отсечки.

Неселективное действие первой ступени защиты при к. з. в трансформаторе ответвления исправляется с помощью АПВ следующим образом. При к. з. в трансформаторе линия и трансформатор отключаются одновременно. Затем после автоматического отключения отделителя (рис. 1.1, г, е) линия включается от АПВ. Селективность второй и третьей ступени защит А и В линии при к. з. на ответвлении обеспечивается согласованием выдержек времени этих ступеней с защитами Мт трансформатора ответвления. Третья зона защиты линий должна резервировать отказ выключателя С и максимальной защиты трансформатора Мт ответвления. При маломощных трансформаторах это требование часто оказывается трудно осуществимым.

При наличии источников питания на ответвлении защиты линий следует выполнять направленными, что облегчает выполнение условий селективности при к. з. за пределами линии.

Токовые защиты нулевой последовательности. По условию селективности вторая и третья зоны защиты линии должны согласовываться с защитами трансформатора ответвления по времени, а первая зона защиты должна отстраиваться от к. з. за трансформатором, если при этом в линии АВ появляются токи нулевой последовательности. При соединении обмоток трансформатора по схеме Y/Д в случае замыкания на землю в сети треугольника токи Io в линии отсутствуют и поэтому наличие ответвления не влияет на чувствительность первой ступени линейных защит А и В.

На чувствительность линейных защит нулевой последовательности (А и В) оказывает влияние состояние нейтрали H трансформаторов, подключенных к ответвлению (рис. 1.1). Если нейтраль H не заземлена, то ток 3Ioк, проходящий в месте к. з. (в точке К₄), распределяется между концами линии (А и Б) обратно пропорционально сопротивлениям нулевой последовательности обеих ветвей.

При заземлении нейтрали Н и к. з. в К₃ часть тока 3Ioк замыкается через нейтраль ответвления, вследствие чего токи 3Ioка и 33Ioкb на концах линии уменьшаются.

Рис. 1.2 Токовые и дистанционные защиты на линиях с ответвлениями

Степень уменьшения зависит от соотношения параметров сети, линии и трансформатора ответвления. Для повышения чувствительности защиты на линиях с ответвлениями трансформатор ответвления желательно не заземлять.

Дистанционная защита. По соображениям селективности первая зона защиты отстраивается от к. з. за трансформатором ответвления (точка К₃ на рис. 1.2), а вторая и третья - согласуются по времени с соответствующими защитами трансформатора ответвления.

в) Дифференциальные защиты

Поперечная направленная дифференциальная защита может устанавливаться на параллельных линиях с ответвлениями, но при этом необходимо учитывать два обстоятельства:

1. Наличие ответвлений нарушает равенство токов в параллельных линиях Л₁ и Л₂ в нормальном режиме, I₁?I₂(рис. 1.3, а), поэтому в реле появляется ток

Ip = I₁ - I₂ = I_ОТВ1 - I_ОТВ2

2. При к. з. за трансформатором ответвления защита приходит в действие, стремясь отключить линию с поврежденным ответвлением, что следует из токораспределения рис. 1.3.б.

Для предупреждения неправильного действия поперечной дифференциальной защиты в нормальном режиме ее ток срабатывания отстраивается от тока небаланса, обусловленного нагрузкой ответвлений:

Ic.з = k_зап (I_ОТВ1 - I_ОТВ2)

Для исключения работы защиты во втором случае, при к. з. на ответвлении, необходимо выполнить условие:

Ic.з = k_зап (I_1(К3) - I_2(К3))

где I_1(К3) и I_2(К3) -токи к. з., проходящие по Л₁ и Л₂ в месте установки защиты при к. з. в К₃ за одним из трансформаторов ответвления.

При наличии источников питания на ответвлениях появляется возможность неправильной работы поперечной дифференциальной защиты при -к. з. вне параллельных линий, в чем можно убедиться из рассмотрения токораспределения вЛ₁ и Л₂. Исключение этого недостатка возможно только отстройкой тока срабатывания защиты.



Рис. 1.3 Направленная поперечная дифференциальная защита параллельных линий с ответвлениями.

Продольная дифференциальная защита

На линиях с ответвлением эта защита может неправильно действовать при к. з. за трансформатором ответвления (в точке К_а).

Как следует из рис. 1.4, токи по концам защищаемой линии в этом случае направлены от шин в линию (к месту к. з.), так же как и при к. з. на линии. Для исключения неправильной работы защиты ток срабатывания дифференциальных реле должен быть больше тока в них при к. з. в К₃, т. е.Ic.з > I_K3. Это условие можно выполнить только при маломощном трансформаторе ответвления, когда ток к. з. имеет небольшую величину. Поэтому продольная дифференциальная защита типа ДЗЛ в большинстве случаев оказывается неприменимой на линиях с ответвлениями. Для линий с ответвлениями необходима особая схема защиты, реагирующая на геометрическую сумму токов на концах линии и в ответвлении. Такие защиты еще находятся в стадии разработки.

Рис. 1.4 Продольная дифференциальная защита на линии с ответвлением

г) Высокочастотные защиты

Дифференциально-фазная защита. На линиях с ответвлением дифференциально-фазная защита, основанная на сравнении фаз токов I_A и I_B по концам линии (рис. 1.5, а), действует неправильно при к. з. в точке K₃ за трансформатором ответвления.

В этом случае токи по концам линии I_A и I_B совпадают по фазе, поэтому высокочастотные импульсы имеют прерывистый характер (рис. 14-15,б) и защита работает, так же как и при повреждении на защищаемой линии.

Рис. 1.5 Дифференциальнофазная защита ДФЗ-2 с двумя полукомплектами на линии с ответвлением

Неправильное действие защиты в рассматриваемом случае можно предотвратить двумя способами: 1) отстройкой пусковых реле, управляющих цепью отключения защиты, от к. з. за трансформатором ответвления или применением блокирующих реле, также отстроенных от к. з. за трансформатором и 2) установкой дополнительного неполного комплекта дифференциально-фазной защиты на ответвлении.

В первом случае при к. з. за трансформатором ответвления пусковые реле в цепи отключения защиты, установленной на обоих концах линии, не будут срабатывать и поэтому защита не сможет подействовать на отключение.

Отстройка пусковых реле от к. з. за трансформатором ведется в режиме, когда линия отключена на противоположной стороне, так как в этом случае токи к. з. и их симметричные составляющие в рассматриваемом комплекте защиты будут наибольшими.

Данный способ применим при условии, что коэффициент чувствительности пусковых репе при к. з. на ответвлении (точка К₄) и на противоположной стороне линии (точка К₂) будет достаточным для надежной работы защиты (т. е. если k_ч > 2).

Рис. 1.6 Дифференциально-фазная высокочастотная защита ДФЗ-2 с тремя полукомплектами на линии с ответвлением

Второй способ применяется, если отстройка пусковых органов защиты по условиям ее чувствительности невозможна.

В этом случае на ответвлении устанавливается дополнительный неполный комплект С дифференциально-фазной защиты (рис. 1.6), используемый для блокирования комплектов А и В, при повреждениях за трансформатором ответвления, установленных на концах линии. Этот комплект С состоит из высокочастотного передатчика, пускающих его пусковых реле (рис. 1.6, в) и блока манипуляции, управляющего работой передатчика (см. рис. 12-21).

При к. з. за трансформатором ответвления ток в ответвлении Ic сдвинут по фазе на 180° относительно токов I_A и I_B на концах линии (рис. 1.6, а).

В этих условиях передатчики на концах линии работают в положительные полупериоды токов I_A и I_B , а передатчик на ответвлении - в отрицательный полупериод этих токов. Ток высокой частоты генерируется непрерывно, как и при внешнем к. з., за щита ДФЗ не работает (рис. 1.6, б).

В случае наличия источников питания со стороны ответвления на последнем eстанавливается полный комплект дифференциально- фазной защиты.

Рассмотрев распределение токов по концам линии и на ответвлении, нетрудно убедиться, что дифференциально- фазная защита, состоящая из трех полных комплектов, будет работать правильно при всех случаях повреждений.

Рис. 1.7 Направленная высокочастотная защита на линии с ответвлением

Направленные защиты с высокочастотной блокировкой. Для обеспечения правильной работы защиты в общем случае (при наличии питания со стороны ответвления) необходимо устанавливать комплекты защиты с трех сторон линии А, В и С (рис. 1.7).

При к. з. за трансформатором ответвления в точке К₃ мощность к. з. Sc на ответвлении направлена к шинам (рис. 1.7), комплект C пускает в. ч. передатчик, который посылает блокирующие импульсы, запрещающие работать комплектам А и В. При к. з. на линии последняя будет отключаться с трех сторон комплектами защиты А, В и С.

При отсутствии источников питания со стороны ответвления на последнем достаточно установить только в. ч. передатчик и пускающие его пусковые реле (рис. 1.8), с тем чтобы комплект С блокировал защиты А и В при к. з. за ответвлением в точке K₃

Рис. 14-18. Схема полукомплекта высокочастотной защиты, устанавливаемого на ответвлении без источника питания

Комплект С можно не ставить, если пусковые реле защит А и В можно отстроить от к. з. в точке К_а без ущерба для чувствительности защиты при повреждении на защищаемой линии.

2. Принцип устройства индукционного реле тока

Индукционные реле основаны на взаимодействии между индуцированным в каком-то проводнике током и переменным магнитным потоком. Поэтому они применяются только на переменном токе как реле защиты энергосистем. Как правило, это вторичные реле косвенного действия.

Существующие типы индукционных реле можно разделить на три группы: 1) реле с рамкой; 2) реле с диском; 3) реле со стаканом.

В индукционных реле с рамкой (рис. 2.1, а) один из потоков (F₂) индуцирует ток в короткозамкнутой обмотке, помещенной в виде рамки в поле второго потока (Ф₁), сдвинутого по фазе. Реле имеют высокую чувствительность и наибольшее быстродействие по сравнению с другими индукционными реле. Недостатком их является малый вращающий момент.

Индукционные реле с диском широко распространены. Схема простейшего реле такого типа (с короткозамкнутым витком К и диском) приведена на рис. 2.1, б. Реле имеют сравнительно простую конструкцию и достаточно большой вращающий момент.

Недостатком является замедленное действие вследствие большой инерции подвижной части.

Рис. 1. Схема устройства индукционных реле: а - с рамкой, б - с диском, в - со стаканом: 1 - стальной цилиндр, 2 - спиральная противодействующая пружина, 3 - подшипники, 4 - вспомогательные контакты, 5 - алюминиевый стакан, 6 - ось, 7, 9 - группы катушек, 8 - ярмо, 10 - 13 - полюсы

ток реле индукционный

Индукционные реле со стаканом (рис. 1, в) имеют подвижную часть в виде стакана, вращающегося в магнитном поле двух потоков четырехполюсной магнитной системы. Потоки Ф1 и Ф2 расположены в пространстве под углом 90°, а по времени сдвинуты на угол г.

Внутри стакана 5 проходит стальной цилиндр 1 для уменьшения магнитного сопротивления. Реле со стаканом сложнее реле с диском, но позволяет получить время срабатывания до 0,02 с. Это существенное достоинство обеспечило им широкое применение.

Комбинированные токовые реле

Комбинированное реле тока имеет индукционный воспринимающий элемент, который действует с выдержкой времени, зависящей от тока, и электромагнитный воспринимающий элемент мгновенного действия (отсечка), срабатывающий при высоких значениях тока.

Индукционные реле максимального тока РТ80

Индукционное реле серии РТ-80 имеет индукционный и электромагнитный релейные элементы (рис. 2). Индукционный элемент состоит из электромагнита 14 с короткозамкнутыми витками 16 и диска 6, ось которого находится в подшипниках 8, установленных на рамке 4.

Рамка поворачивается на осях 3 и пружиной 2 удерживается в крайнем положении, т.е. пружиной к упору 1. На ось диска насажен червяк 18. В исходном положении рамки сегмент 7, имеющий червячные зубья, не находится в зацеплении с червяком и контакты 9 реле разомкнуты.

Когда по обмотке реле протекает ток Iр >Iсрр, диск медленно начинает вращаться под действием электромагнитного момента, создаваемого током реле. Рамка поворачивается, червяк входит в зацепление с зубьями сегмента и начинает постепенно подниматься, преодолевая усилие пружины 17, и специальной планкой 10 замыкает контакты реле. Время срабатывания реле регулируется начальным положением зубчатого сегмента при помощи винта, укрепленного на шкале времени.

Рис. 2. Индукционное реле максимального тока серии РТ- 80

Чем больше сила тока Iр в обмотке электромагнита, тем быстрее будет вращаться диск и тем меньше будет выдержка времени срабатывания контактов. Ток срабатывания индукционного элемента Iсрр регулируется при изменении количества витков обмотки (при перестановке контактного витка 13 на контактной колодке), Iсрр >(2 - 10) А, время срабатывания 0,5 - 16 с.

Реле максимального тока РТ81, РТ82, РТ83, РТ84, РТ85, РТ86 применяются для защиты электрических машин, трансформаторов и линий передачи при коротких замыканиях и перегрузках.

Реле типов РТ83, РТ84, РТ86 применяются в тех случаях, когда требуется сигнализация о перегрузках.

Реле типов РТ81, РТ82 имеют один главный замыкающий контакт, действующий мгновенно при токах короткого замыкания и с выдержкой времени при перегрузках в защищаемых электроустановках. Перестановкой деталей замыкающий контакт превращается в размыкающий контакт.

Реле типов РТ83, РТ84 имеют один главный замыкающий контакт, действующий мгновенно при токах короткого замыкания и один замыкающий сигнальный контакт, работающий с выдержкой времени при перегрузках.

Реле типов РТ85, РТ86, предназначенные для работы на оперативном переменном токе, имеют усиленные замыкающий и размыкающий контакты с общей точкой, причем реле типа РТ86, кроме главных контактов, имеют замыкающий сигнальный контакт, аналогично реле типа РТ84. Усиленные замыкающий и размыкающий контакты в реле типа РТ85 могут действовать как мгновенно, так и с выдержкой времени. В реле типа РТ86 эти контакты могут действовать только мгновенно.

Индукционные реле максимального тока РТ90

Реле максимального тока РТ91, РТ95 применяются для защиты электрических установок при перегрузках и коротких замыканиях.

Реле выполнены на основе реле серии РТ80 и отличаются от них характеристикой зависимости выдержки времени от тока.

Реле РТ91 имеют один главный замыкающий контакт, действующий мгновенно при токах короткого замыкания и с выдержкой времени при перегрузках в защищаемых электроустановках.

Реле РТ95 имеет усиленные замыкающий и размыкающий контакты с общей точкой и предназначено для работы на оперативном переменном токе. Усиленные замыкающий и размыкающий контакты в реле типа РТ95 могут действовать как мгновенно, так и с выдержкой времени.

3. Задача 1. Расчитать защиту линии

Выбрать трансформаторы тока, реле указать уставки. Вычертить принципиальную схему защиты.

Таблица 3.1 Исходные данные

Номер варианта	6
Номер рисунка	2
Расчитать защиту линии	W1+W2
Тип защиты которую следует расчитать	Дистанционная защита
Напряжение сети	U1,кВ	110
	U2,кВ	10,5
Данные по системе	С1	SC1,МВА	2100
		xc1*,o.e.	2,4
Данные по трансформаторам	Т1	SномТ1,МВА	6,3
		uкТ1, %	8
	Т2	SномТ2,МВА	10
		uкТ2, %	10,5
Данные по линиям	W1	l1,км	24
	W2	l2,км	5
Марка провода	W1	АС70/11
	W2	АС70/11

Рис.3.1. Схема сети

Решение:

1. Расчет первой ступени защиты

Начертим расчетную схему сети

Рис.3.2 Расчетная схема

Первичное сопротивление срабатывание Iступени защиты без выдержки времени выбирается наименьшим из двух условий:

Отстройка от трехфазного КЗ на шинах низшего напряжения подстанции, примыкающей к противоположному концу линии W1,(точка К-3):

, Ом

где ,Ом; ,Ом ; ,Ом ;

Для провода АС-70/11, удельные активное и индуктивное сопротивления равны

R_УД=0,428 Ом; X_УД=0,444 Ом

R_W1 = 0,428*24 = 10,27 Ом;

X_W1= 0,444*24 = 10,66 Ом

= 14,8 Ом;

Сопротивление трансформатора

,Ом;

где U_б = U_1ср=115 кВ

= 167,93 Ом

, Ом

где X_Т1 ? Z_Т1 = 167,93 Ом

= 178,9 Ом

=155,6 Ом

Отстройка от трехфазного КЗ на шинах низшего напряжения Т₂ (точка К-2):

, Ом

где ,Ом; ,Ом ; ,Ом ;

Для провода АС-70/11, удельные активное и индуктивное сопротивления равны

R_УД=0,428 Ом; X_УД=0,444 Ом

R_W1 = 0,428*5 = 2,14 Ом;

X_W1= 0,444*5 = 2,22 Ом

= 9,51 Ом;

Сопротивление трансформатора

,Ом;

где U_б = U_1ср=115 кВ

= 138,9 Ом

, Ом

где X_Т2 ? Z_Т2 = 138,9 Ом

= 152,3 Ом

=132,5 Ом

Для первой ступени выбираем минимальное значение

= 132,5 Ом

Расчет второй ступени защиты

Первичное сопротивление срабатывания II ступени защиты принимается по условию обеспечения требуемой чувствительности (kч.треб =1,2) при КЗ в конце зоны резервирования . Принимается большее из полученных по условиям:

Обеспечение требуемого коэффициента чувствительности при КЗ на шинах низшего напряжения подстанции, примыкающей к противоположному концу линии W1,(точка K-3)

, Ом

= 214,7 Ом

Обеспечение требуемого коэффициента чувствительности при КЗ на шинах низшего напряжения T2,(точка K-2)

, Ом

= 159 Ом

Для II ступени выбираем максимальное значение

= 214,7 Ом

Проверяется коэффициент чувствительности по току точной работы для I и II ступеней защиты при трехфазном КЗ в конце линии W2(точка К-1)

Рис.3.3 Расчетная схема

Значение тока КЗ

,кА;

где: I_б-базовый ток, кА; Е”_*-ЭДС источника, о.е.; В расчете принимаем Е”_* = 1; х_рез.К-1 - относительное результирующее сопротивление до точки КЗ , приведенное к S_б = 1000МВА

х_рез.К-1 = х_С1 + х_W1+ х_W2

Определим значение сопротивлений схемы замещения.

Система :

= 1,14 о.е.

Воздушные линии:

Для провода АС70/11 удельное индуктивное сопротивление прямой последовательности воздушных линий напряжением линий напряжением 110 кВ равно х_уд = 0,444 Ом/км.

= 0,806 о.е.

= 0,168 о.е.

х_рез.К-1 = 1,14 + 0,806 +0,168 = 2,11 o.e.

Определим базисный ток по формуле

= 5,02 кА.

Значение тока КЗ

= 2,38 кА;

Коэффициент чувствительности определим по формуле

где: Iз.min - первичный ток в месте установки защиты при трехфазном КЗ в конце защищаемой линии (точка К-1); принимается Iз.min = ; K_I-коэффициент трансформации трансформаторов тока, к которым подключена защита; I_Т.Р- ток точной работы; принимаем I_Т.Р = 1,5

Коэффициент трансформации трансформаторов тока выберем по максимальному току нагрузки в линии

= 81,8 А

Выбираем ближайший больший коэффициент трансформации 100/5 с первичным током I₁ном=100А, вторичным током I₂ном = 5А

K_I =I₁/I₂ = 100/5 =20

Коэффициент чувствительности

Условие выполнено

2. Расчет III ступени защиты

2.1. Первичное сопротивление срабатывания III ступени защиты принимается по условию согласования по чувствительности со II ступенью:

, Ом

где k_ч=1,2 - требуемый коэффициент чувствительности.

= 257,6 Ом

Проверяется коэффициент чувствительности по току точной работы для III ступени защиты при трехфазном КЗ за трансформатором.

Рассматриваем трехфазное КЗ за трансформатором Т2

Рис.3.4 Расчетная схема

Значение тока КЗ

,кА;

где: I_б-базовый ток, кА; Е”_*-ЭДС источника, о.е.; В расчете принимаем Е”_* = 1; х_рез.К-1 - относительное результирующее сопротивление до точки КЗ , приведенное к S_б = 1000МВА

х_рез.К-1 = х_С1 + х_W1+ х_W2+ х_Т2

Определим значение сопротивления трансформатора

= 10,5 о.е..

х_рез.К-1 = 1,14 + 0,806 +0,168 + 10,5 = 12,6 o.e

Значение тока КЗ

= 0,398 кА

Коэффициент чувствительности определим по формуле

где: Iз.min - первичный ток в месте установки защиты при трехфазном КЗ в конце защищаемой линии (точка К-2); принимается Iз.min = ; K_I-коэффициент трансформации трансформаторов тока, к которым подключена защита; I_Т.Р- ток точной работы; принимаем I_Т.Р = 1,5

Условие выполнено

3. Определяем уставки реле для I, II и III ступеней защиты

; ; ;

где K_I и K_U - соответственно коэффициент трансформации трансформаторов тока и трансформаторов напряжения соответственно

K_I =100/5 =20;

Для измерительного трансформатора напряжения номинальное напряжение первичной обмотки равно U₁ном=110кВ, а вторичной обмотки U₂ном=100В

K_U = U₁/ U₂ = 11000/100 = 1100

= 2,41 Ом

= 3,9 Ом

= 4,68 Ом

4. Выбираются выдержки времени защиты.

Время срабатывания I ступени защиты = 0,1 с

Выдержка времени II ступени защиты определяется по условию согласования с защитами трансформатора:

= (2-2,5) с.

Выдержка времени III ступени защиты

= (2,5-3) с.

Структурная схема дистанционной защиты.

Рис.3.5 Структурная схема трехступенчатой дистанционной защиты

Размещено на Allbest.ru

...