РАЗДЕЛ 4. ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ 110-220 КВ.
ТЕМА 4.1. Общие принципы выполнения защит.
Сети напряжением 110-220 кВ работают в режиме с эффективно или глухозаземленной нейтралью. Поэтому замыкание на землю в таких сетях является коротким замыканием с током, иногда превышающим ток трехфазного КЗ, и подлежит отключению с минимально возможной выдержкой времени.
Воздушные и смешанные (кабельно-воздушные) линии оснащаются устройствами АПВ. В ряде случаев, если применяемый выключатель выполнен с пофазным управлением, применяется пофазное отключение и АПВ. Это позволяет отключить и включить поврежденную фазу без отключения нагрузки. Так как в таких сетях нейтраль питающего трансформатора заземлена, нагрузка практически не ощущает кратковременной работы в неполнофазном режиме.
На чисто кабельных линиях АПВ, как правило, не применяется.
Линии высокого напряжения работают с большими токами нагрузки, что требует применения защит со специальными характеристиками. На транзитных линиях, которые могут перегружаться, как правило, применяются дистанционные защиты, позволяющие эффективно отстроится от токов нагрузки. На тупиковых линиях во многих случаях можно обойтись токовыми защитами. Как правило, не допускается, чтобы защиты срабатывали при перегрузках. Защита от перегрузки, при необходимости, выполняется на специальных устройствах.
Линии высокого напряжения, как правило, имеют значительную длину, что усложняет поиск места повреждения. Поэтому, линии должны оснащаться устройствами, определяющими расстояние до места повреждения.
|
|
|
Задержка в отключении короткого замыкания может привести к нарушению устойчивости параллельной работы электростанций, из-за длительной посадки напряжения может остановиться оборудование и нарушиться технологический процесс производства, могут произойти дополнительные повреждения линии, на которой возникло короткое замыкание. Поэтому, на таких линиях очень часто применяются защиты, которые отключают короткие замыкания в любой точке без выдержки времени. Это могут быть дифференциальные защиты, установленные по концам линии и связанные высокочастотным, проводниковым или оптическим каналом. Это могут быть обычные защиты, ускоряемые при получении разрешающего, или снятии блокирующего сигнала с противоположной стороны.
Токовые и дистанционные защиты, как правило, выполняются ступенчатыми. Количество ступеней не менее 3, в ряде случаев бывает необходимо 4, или даже 5 ступеней. Так наиболее распространенные для воздушных линий 110 кВ комплектные устройства релейной защиты типа ЭПЗ-1636 (электромеханическое), ШДЭ-2801 (микроэлектронное) и ШЭ-2607 01 (микропроцессорное) содержат трехступенчатую дистанционную защиту, дополненную токовой отсечкой - для защиты от междуфазных КЗ и четырехступенчатую токовую защиту нулевой последовательности – от замыканий на землю.
|
|
|
Устройства защиты высоковольтных линий должны учитывать возможность отказа выключателя и иметь УРОВ, либо встроенное в само устройство, либо организованное отдельно.
Для анализа аварии и работы релейной защиты и автоматики требуется регистрация как аналоговых величин, так и дискретных сигналов при аварийных событиях.
Таким образом, для высоковольтных линий комплекты защиты и автоматики должны выполнять следующие функции:
• Защиту от междуфазных коротких замыканий и коротких замыканий на землю.
• Пофазное или трехфазное АПВ.
• Защиту от перегрузки.
• УРОВ.
• Определение места повреждения.
• Осциллографирование токов и напряжений, а также регистрация дискретных сигналов защиты и автоматики.
• Устройства защиты должны резервироваться или дублироваться.
Особенности расчета токов и напряжений при коротком замыкании.
В сетях с заземленной нейтралью необходимо учитывать дополнительно два вида короткого замыкания: однофазного и двухфазного замыкания на землю.
|
|
|
Расчеты токов и напряжений при коротких замыканиях на землю ведутся методом симметричных составляющих. Это важно, в том числе, и потому, что защиты используют симметричные составляющие, которые в симметричных режимах отсутствуют. Использование токов обратной и нулевой последовательности позволяет не отстраивать защиту от тока нагрузки, и иметь уставку по току меньшую тока нагрузки. Например, для защиты от замыканий на землю, главным образом используется токовая защита нулевой последовательности, включаемая в нулевой провод соединенных в звезду трех трансформаторов тока.
При использовании метода симметричных составляющих, схема замещения для каждой из них составляется отдельно, затем они соединяются вместе по месту КЗ.
ПРИМЕР:
| 
|
Рис. 4.1. Расчетная схема сети с заземленной нейтралью.
При расчете параметров линии 110 кВ и выше для схемы замещения, обычно пренебрегают активным сопротивлением линии. Индуктивное сопротивление прямой последовательности (Х1) линии по справочным данным равно: АС-95 – 0,429 Ом на км, АС-120 – 0,423 Ом на км. Сопротивление нулевой последовательности для линии со стальными торсами тросами равно 3Х1 , т.е. соответственно 
и 
.
|
|
|
Определим параметры линии:
| 
|
| 
|
Определим параметры трансформатора:
| |
| 
|
Сопротивление обратной последовательности в схеме замещения равно сопротивлению прямой последовательности.
Сопротивление нулевой последовательности трансформаторов обычно принимается равным сопротивлению прямой последовательности Х1Т = Х0Т. Трансформатор Т1 не входит в схему замещения нулевой последовательности, так как его нейтраль разземлена.
Составляем схему замещения.
Рис. 4.2. Схема замещения (к примеру).
Расчет трехфазных и двухфазных КЗ производится обычным путем.
Для расчета токов замыкания на землю необходимо использовать метод симметричных составляющих.
Согласно этому методу, эквивалентные сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности вычисляются относительно точки КЗ и включаются последовательно в схеме замещения для однофазных КЗ на землю рис. 4.3.а и последовательно/параллельно для двухфазных на землю рис. 4.3.б.
Рис. 4.3. Пояснение метода симметричных составляющих.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 266; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!