Файл: Var_420_RZiA_2 с ошибкой.docx

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫДЕРЖЕК ВРЕМЕНИ

Для выбора выдержек времени МНТЗ на схеме расставим направления действия направленных защит и выдержки срабатывания защит потребителей I_н1÷I_н6 (рис. 1).

Рис.1. Схема сети с обозначением мест установки направленных и
ненаправленных защит и времени срабатывания защит потребителей

Время действия собственных защит потребителей в исходных данных не задано, поэтому принимаем их самостоятельно:

Выдержки времени направленных МТЗ выбираются по ступенчатому принципу, согласно которому время срабатывания МТЗ участка сети tсз должно быть больше максимальной выдержки времени защит предыдущих (смежных) участков tс.з.maх на ступень селективности Δt:

t_с.з. = t_с.з._max + Δt, (1)

1. Мнимо уберем источник ИП2 и превратим сеть, изображенную на рисунке 1.1, в сеть с односторонним питанием от ИП1 и начнем согласование по времени защит одного направления действия (рис. 2).

Рис.2. Схема сети с ИП1 и обозначением времени срабатывания защит

Для схемы (рис. 2) выдержки времени расставляются по известным правилам, начиная от наиболее удаленных потребителей:

t_с.з.₆ = t_с.з._I2 + Δt = 0,5 + 0,5 = 1,0 c,

t_с.з.₇ = t_с.з.₆ + Δt = 1,0 + 0,5 = 1,5 c,

t_с.з.₈ = t_с.з._I5 + Δt = 0,5 + 0,5 = 1,0 c,

t_с.з.₁₀ = t_с.з._S6 + Δt = 1,0 + 0,5 = 1,5 c.

МНТЗ №3 должна работать селективно с защитами отходящих в конце линии присоединений: МТЗ №7, 8, 10 и S4, т.е. её выдержка времени должна быть больше самой большой выдержки времени защиты отходящих от шин присоединений. Применительно к рассматриваемой сети:

. (2)

Наибольшую выдержку времени имеют защиты выключателей Q7 и Q10: t_с.з.7 = t_с.з.10 = 1,5 с, а следовательно,

t_с.з.₃ = t_с.з.₇ + Δt = 1,5 + 0,5 = 2,0 c.

Аналогично и при определении выдержки времени МНТЗ № 1. В данном случае выдержка времени МНТЗ отходящей линии Л2 t_с.з.3=2,0 с, поэтому

t_с.з.₁ = t_с.з.₃ + Δt = 2,0 + 0,5 = 2,5 c.

2. Далее оставляем только ИП2 (рисунок 2.3). Как и в предыдущем пункте, выдержки времени расставляются по известным правилам, начиная от наиболее удаленных потребителей:

t_с.з.₂ = t_с.з._I1 + Δt = 0,5 + 0,5 = 1,0 c,

t_с.з.₆ = t_с.з._I2 + Δt = 0,5 + 0,5 = 1,0 c,

t_с.з.₇ = t_с.з.₆ + Δt = 1,0 + 0,5 = 1,5 c,

t_с.з.₁₀ = t_с.з._S6 + Δt = 1,0 + 0,5 = 1,5 c.

МНТЗ № 4 должна работать селективно с МНТЗ № 2 и I3, т.е. её выдержка времени должна быть больше самой большой выдержки времени защиты отходящих от шин присоединений на Δt. Выдержка времени МНТЗ № 2 t_сз.2 = = 1,0 с, а следовательно,

t_с.з.₄ = t_с.з.₂ + Δt = 1,0 + 0,5 = 1,5 c.

Аналогично и при определении выдержки времени МНТЗ №9. В данном случае выдержки времени МНТЗ смежных линий t_с.з.4= 1,5 с, t_с.з.10=1,5 с, t_с.з.7=1,5 с, t_с.з.I4=1,0 с. Следовательно,

t_с.з.₉ = t_с.з.₄ + Δt = 1,5 + 0,5 = 2,0 c.

Выбранные выдержки времени указаны на рис. 3.

3. Далее переносим на основную схему со всеми источниками питания все проставленные в предыдущих схемах выдержки времени защит (рис. 4). Для каждой МНТЗ (или МТЗ линии с односторонним питанием I6) выбираем максимальную выдержку времени.

Рис.3. Схема сети с ИП2 и обозначением времени срабатывания защит

Рис.4. Схема сети с обозначением времени срабатывания защит

2 Определение параметров срабатывания МТЗ

Произведем расчет параметров срабатывания МТЗ №1, установленной на выключателе Q1.

Ток срабатывания МТЗ I_с.з. выбирается по условию:

, (3)

где – коэффициент запаса по избирательности, принимаем = 1,2÷1,3 для защит на электромеханической базе;

– коэффициент отстройки от самозапуска электродвигателей, в общем случае может быть принят равным 2÷3 [6];

– коэффициент возврата токовых защит, принимаем = 0,8÷0,85,

– максимальный ток нагрузки потребителей.

Для определения тока срабатывания защиты выключателя 1 выбираем режим, при котором через защиту 1 протекает максимально возможный рабочий ток в направлении слева направо. Таким режимом является режим, при котором источник ИП2 отключен.

Максимальный ток, протекающий через рассматриваемую защиту:

А.

, (4)

А.

После подстановки исходных данных в формулу (2.1), получим:

А.

Для определения коэффициента чувствительности рассчитаем ток двухфазного короткого замыкания в точке К-1 (рис. 5) по выражению:

. (5)

Рис.5. Схема сети для расчетов параметров срабатывания защиты:
а – схема сети с обозначением расчетных точек КЗ; б, в, г – схемы замещения для точек К-1, К-2, К-3

Сопротивление энергосистемы в минимальном режиме:

, (6)

Ом, Ом.

Ом.

А.

Коэффициент чувствительности для основной зоны защиты МТЗ

(7)

.

Таким образом, уставка удовлетворяет условию чувствительности в основной зоне.

Определяем чувствительность защиты в резервной зоне: в конце линии Л2 и за трансформатором Т-1.

Суммарное сопротивление от ИП1 до К-2 равно:

Ом.

А,

.

Сопротивление до точки КЗ при двухстороннем питания от ИП1 и ИП2:

, (8)

где Z_л1 = Z_{0 АС-95} · l₁ = 0,506·6 = 3,036 Ом; Z_л2 = Z_{0 АС-95} · l₂ = 0,506·10 = 5,06 Ом; Z_л3 = =Z_{0 АС-120} · l₃ = 0,469·14 = 6,566 Ом.

Сопротивление трансформатора:

Ом.

Ом.

А.

Определяем долю тока, протекающую через защиту 1:

= 287,7 А.

.

Чувствительность защиты выключателя Q1 за трансформатором в данном случае не обеспечивается.

Список использованных источников

1. Пинчуков, П. С. Релейная защита систем электроснабжения. Токовые защиты [Текст] : метод. пособие / П. С. Пинчуков. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2014. — 74 с.

2. Производство, передача и распределение электрической энергии. Электротехнический справочник [Текст]. В 4 т. Т. 3 / под общ. ред. проф. МЭИ В. Г. Герасимова [и др.]; гл. ред. А.И. Попов. – 10-е изд., стер. – М. : Издат. дом МЭИ, 2009. – 597 с.

3. Шабад, М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: Монография [Текст] / М. А. Шабад. – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб.: ПЭИПК, 2003. – 350 с.

4. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). 7-е и 6-е издания [Текст]. – СПб. : Издательство ДЕАН, 2011. ‒ 1168 с.