Токовая отсечка линии с односторонним питанием
Максимальные фазные отсечки без выдержки времени (отсечки мгновенного действия) по условиям селективности не должны действовать за пределами защищаемых линий при любых видах КЗ и любых режимах работы системы. Для этого ток срабатывания указанных защит (I сз) должен быть отстроен, т.е. должен быть больше расчетного тока (Iрасч) – максимального тока в линии при КЗ любого вида в ее конце и максимальном режиме работы системы, а также бросков токов намагничивания силовых трансформаторов, подключенных к линии:
IсзікнIрасч , (2.4)
где кн– коэффициент надежности, учитывающий погрешность в расчете токов КЗ и погрешность в токе срабатывания реле; Iрасч– расчетный ток в месте установки защиты, принимается наибольший из следующих токов: 
– сверхпереходный ток при трехфазном КЗ в конце защищаемой линии в максимальном режиме; 
– то же, но однофазного КЗ на землю; Iнам– суммарный бросок тока намагничивания трансформаторов, установленных на приемной подстанции.
Зоны действия токовой отсечки определяются при минимальных токах в линии, имеющих место при двухфазных КЗ и минимальном режиме работы системы.
К линии 110 кВ протяженностью 19,4 км присоединена подстанция с двумя понижающими трансформаторами мощностью 2х16 МВА. Сопротивление системы для токов прямой последовательности в максимальном режиме Хс макс=2,4 Ом, сопротивление системы для токов нулевой последовательности Xoc=2,3 Ом, сопротивление системы для токов прямой последовательности в минимальном режиме Хс мин=2,4 Ом.
|
|
|
Бросок тока намагничивания определяется по суммарному току трансформаторов ПС:
(2.5)
Из предыдущих расчетов токов КЗ известно:
8508 А;
Расчетным является максимальный ток в линии при КЗ. на шинах приемной ПС:
Icз=кн· 
=1,25·6171=10635 А. (2.6)
Зоны действия токовой отсечки линии можно определить графическим и аналитическим методами. Графически для определения максимальной зоны действия отсечки (lотс.макс) вычисляются максимальные токи при трехфазном КЗ и минимальной зоны отсечки (lотс. мин) – минимальные токи при двухфазных КЗ в нескольких точках линии. По вычисленным токам строятся кривые зависимости токов КЗ в линии от ее длины. По точкам пересечения прямой, соответствующей току срабатывания отсечки, с этими кривыми определяются зоны действия отсечек.
Аналитически зоны действия отсечки определяются из условия равенства тока при КЗ на линии, в конце зоны действия отсечки, току срабатывания отсечки.
|
|
|
Максимальная зона действия отсечки при трехфазном КЗ в максимальном режиме:
(2.7)
Минимальная зона действия отсечки при двухфазном КЗ в минимальном режиме:
(2.8)
МТЗ трансформатора
Рассматриваются максимальные токовые защиты (МТЗ), устанавливаемые на стороне высокого напряжения (МТЗ ВН) и на стороне низкого напряжения (МТЗ НН) для трансформатора предыдущего примера.
Для выбора уставок МТЗ необходимо рассчитать токи КЗ в максимальном режиме (отстройка защиты по требованию селективности) и минимальном режиме (проверка чувствительности защиты). Расчетные точки КЗ: К3 – на высоком напряжении (ВН) трансформатора; К4 – на низком напряжении (НН).
Ток трехфазного КЗ в точке 9 в максимальном и минимальном режимах:
(2.9)
Из предыдущих расчетов известны:
–токи на стороне ВН:
8508 А; 
8514 А;
–токи на стороне НН:
1266 А; 
1265 А.
Номинальный ток трансформатора на стороне НН: 
(2.10) 
(2.11)
где кп - коэффициент перегрузки;
|
|
|
ксзп- коэффициент самозапуска двигателей;
кв - коэффициент возврата защиты.
Условие несрабатывания защиты во время действия АВР на стороне НН:
(2.12)
Из двух условий (2.8 и 2.9) выбираемIсзНН= 847А.
Чувствительность защиты в минимальном режиме системы к трехфазным КЗ в точке К4:
(2.13)
Рассчитывается ток срабатывания МТЗ ВН по условию несрабатывания защиты после отключения внешнего КЗ с учетом пред включенной нагрузки на другой секции НН:
(2.14)
Принимаем Iс.з.ВН= 172,35А.
Встроенные в силовой трансформатор трансформаторы тока типа ТВТ=110 имеют коэффициенты трансформации пт=300/5. тогда ток срабатывания реле:
(2.15)
где ксх - коэффициент схемы соединения трансформаторов тока на стороне ВН, для «треугольника» он равен 
.
Проверяется чувствительность защиты в основной зоне (режим раздельной работы трансформаторов). При двухфазном КЗ за трансформатором (точка К4) расчетный ток в реле:
(2.16)
Коэффициент чувствительности:
(2.17)
|
|
|
Если кч>1,5, то МТЗ выполняется с пуском по напряжению и определением тока срабатывания по условию отстройки от номинального тока трансформатора:
(2.18)
Уставка срабатывания реле минимального напряжения выбирается исходя из возврата после отключения внешнего КЗ и отстройки от остаточного напряжения самозапуска после действия АПВ и АВР. На практике принимается 60В (вторичных).
При двухфазном КЗ на вводах 110кВ (точка К3) расчетный ток в реле по схеме с двумя реле равен:
(2.19)
Коэффициент чувствительности:
(2.20)
Выдержки времени МТЗ выбираются из условий селективности на ступень выше наибольшей выдержки времени предыдущей защиты:
(2.21)
где tмтзСВ - выдержка времени МТЗ секционного выключателя, равна 1,4с;
Δ t =0,5с - ступень селективности.
2.2.3.3. 
Защита трансформаторов от перегрузки
На трансформаторах, находящихся под наблюдением оперативного персонала, релейная защита от перегрузки выполнена действующей на сигнал посредством одного токового реле. Для отстройки от кратковременных перегрузок применено реле времени, рассчитанное на длительное прохождение тока. Ток срабатывания выбран из условия возврата токового реле при номинальном токе трансформатора:
(2.22)
Время действия защиты :
(2.23)
Рисунок 2.6 – Карта уставок защит.
Выводы по разделу:
В разделе выполнены расчеты нормальных, аварийных режимов и релейной защиты сети 110 кВ.
В результате расчета нормальных режимов видно, что узловые напряжения изменяются в пределах от 115.000 кВ. до 110.656 кВ., в максимальном режиме и от 110.000 кВ. до 108.157 кВ. в минимальном режиме, то есть, не выходят за пределы регулирования трансформаторов.
Из результатов расчета трехфазного КЗ, определен ток КЗ для максимального режима и для минимального режима.
В результате расчета однофазного КЗ, токи КЗ в узлах не превышают отключающей способности высоковольтных выключателей на 110 кВ. Для выключателей данного типа, установленных на ПС 6, допустимая величина тока однофазного короткого замыкания в пределах 31,5 кА. Поэтому нет необходимости в проведении мероприятий по ограничению токов однофазных КЗ.
Расчета разземления нейтралей трансформаторов в узлах выходные данные незначительно изменяются, а при разземлении части трансформаторов9 узла токи уменьшаются, тем самым не превышают коммутационную способность высоковольтных выключателей на 110 кв.
Произведены расчеты по релейной защите. Определены основные защиты системы и оборудования. Для линии с односторонним питанием выбрана и рассчитана токовая отсечка. Для трансформатора выбрана и рассчитана МТЗ, а также защита трансформатора от перегрузки. Результаты расчетов удовлетворяют всем техническим нормативам.
Дата добавления: 2022-12-03; просмотров: 81; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!