3-2. Комбинированная отсечка по току и напряжению

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ОДИНОЧНЫХ ЛИНИЙ 35 И 110 кВ

3-2. Комбинированная отсечка по току и напряжению

Основные условия расчета. При небольшой длине линии и большой мощности подключенных к линии трансформаторов простые токовые отсечки недостаточно эффективны. Применение комбинированной отсечки [3] позволяет произвести отстройку от КЗ за трансформатором по напряжению.

Ток срабатывания отсечки выбирается из условия обеспечения достаточной чувствительности при двухфазном металлическом КЗ в конце защищаемой зоны в минимальном режиме (точка К1 на рис. 3-6):

где k_ч.Т - коэффициент чувствительности отсечки по току, принимаемый равным 1,5.

Проверяется, обеспечивает ли выбранный ток Iс.о надежную отстройку от токов самозапуска в режиме АПВ при неисправности в цепях напряжения. Напряжение срабатывания выбирается таким образом, чтобы оно было меньше остаточного напряжения в месте установки отсечки при прохождении по защищаемой, линии тока КЗ, равного по значению току срабатывания отсечки:

где k_н= 1,2- 1,3; z_л; z_тp— сопротивления линии и трансформатора (рис. 3-6).

При таком выборе Uc.o обеспечивается бездействие отсечки при КЗ за трансформатором (точка К2 на рис. 3-6) в любых режимах. При токах КЗ, больших, чем Iс.о будет выше и отсечка не будет работать по напряжению. При токах Iк < Iс.о( КЗ через переходное сопротивление) отсечка не работает по току.

Чувствительность отсечки по напряжению (пусковые реле напряжения включены по схеме 2-11, 6) проверяется при КЗ в конце защищаемой линии (точка А7). Остаточное напряжение в месте установки отсечки должно быть не менее чем в 1,5 раза ниже Uc.o. т. е.

Остаточное напряжение Uост определяется в максимальном режиме питающей системы. В минимальном режиме остаточное напряжение будет меньше и, следовательно k_ч.н выше.

Напряжение срабатывания комбинированной отсечки, полученное по выражению (3-4), должно находиться в пределах

Нижний предел определяется минимальной уставкой   стандартных электромеханических реле напряжения (влияние сопротивления электрической дуги в месте КЗ для защит без выдержки времени не учитывается), а верхний - необходимостью отстройки от возможных снижений напряжения в сети:

где k_н , k_в - коэффициенты надежности и возврата минимальных реле напряжения серии РН-50 (электромеханических).

Верхний предел Uc.o, вычисленный по формуле (3-6), ограничивает область применения комбинированных отсечек.

Пример 4. Расчет комбинированной отсечки по току и напряжению. Выбираются уставки комбинированной отсечки по току и напряжению на линии 35 кВ длиной 5км, работающей в блоке с трансформатором 6,3 МЕРА (рис. 3-7).

Решение. Рассчитываются токи в максимальном и минимальном режимах по данным, приведенным на расчетной схеме (рис. 3-7). Результаты расчета указываются на схеме. Все токи приведены к напряжению 35 кВ.

Для сравнения определяется возможность применения для ВЛ простой токовой отсечки в качестве основной защиты. По условию отстройки от Iк.макс в К2.

Ic.o>= k_н • Iк.макс = 1,4 • 1000 = 1 400 А. Коэффициент чувствительности k⁽²⁾_ч = 0,865*1940/1400 = 1,2 < 1,5. Следовательно, простая токовая отсечка не может быть

использована как основная защита линии.

Выбирается ток срабатывания комбинированной отсечки по выражению (3-3):

Проверяется отстройка от токов самозапуска в режиме АПВ линии (для случая неисправности цепей напряжения) по выражению (1-2): Ic.o > k_н • k_сзп • Iраб.макс = 1,2 • 3 • 104 = 375 А, где

:

Отстройка обеспечивается.

Выбирается напряжение срабатывания отсечки по выражению (3-4)

Следовательно, комбинированная отсечка по току и напряжению, имеющая k_ч.Т и k_ч.Н >= 1,5, может быть использована в качестве основной защиты линии. При относительно простом выполнении комбинированная отсечка обеспечивает мгновенную селективную защиту линии и частично трансформатора.

Однако область применения комбинированных отсечек ограничивается линиями небольшой протяженности. При тех же данных (пример 4), но при длине линии 10 км отсечка уже получается малоэффективной (k_ч.Н= 1,15).

На последующих трансформаторах, питающих линии с комбинированными отсечками, максимальные токовые защиты с пуском по напряжению должны иметь пусковой орган, выполненный по схеме 2-11,6, что позволит произвести согласование этих защит только по напряжению. При установке на последующем трансформаторе более чувствительного, комбинированного, пускового органа (рис. 2-11, а) необходимо производить согласование этих защит по току (при металлическом КЗ).