РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ЛИНИЙ 6 И 10 КВ СЕЛЬСКИХ, ГОРОДСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ

1-8. Релейная защита городских кабельных сетей 6 и 10 кВ от междуфазных КЗ

Общие сведения. Городские сети напряжением 10 и 6 кВ выполняются, как правило, кабельными линиями сравнительно небольшой протяженности (несколько километров). Питание городской сети осуществляется от шин генераторного напряжения теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) или шин крупных городских подстанций. Линии, отходящие от них, часто реактируются. Эти линии часто выполняются из двух или более кабелей. Широко применяется параллельная работа кабельных линий, питающихся от одного источника. С увеличением числа параллельно работающих линий усложняется согласование релейной защиты этих линий с защитой питающих элементов.

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ЛИНИЙ 6 И 10 КВ СЕЛЬСКИХ, ГОРОДСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ

1-9. Релейная защита сетей 6 и 10 кВ промышленных предприятий от междуфазных КЗ

Общие сведения. Электроснабжение промышленных предприятий может осуществляться питающими линиями 6 (10) кВ от распределительных устройств того же напряжения электростанций и крупных подстанций или от тех же питающих источников, но по линиям более высокого напряжения (35-220 кВ) с помощью так называемых подстанций глубокого ввода (ПГВ), расположенных непосредственно у пунктов потребления электроэнергии (рис. 1-50,я и б).

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ЛИНИЙ 6 И 10 КВ СЕЛЬСКИХ, ГОРОДСКИХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЕЙ

1-10. Защита от однофазных замыканий на землю в распределительных сетях 6 и 10 кВ

Общие сведения. Однофазное замыкание на землю является наиболее частым видом повреждения в трехфазных электрических сетях всех классов напряжения.

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-1. Общие сведения

Защита силовых трансформаторов, в том числе понижающих трансформаторов распределительных сетей (с обмоткой высшего напряжения от 3 до 110 кВ), должна выполняться по «Правилам» [1,2]. В этой главе приведены основные условия и примеры расчета уставок для токовых защит понижающих трансформаторов.

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-2. Максимальная токовая защита без пуска по напряжению и токовая отсечка

Особенности выполнения и расчета. Основные условия расчета максимальной токовой защиты для линий 6 и 10 кВ, изложенные в § 1-1, могут быть применены и для выбора уставок максимальной токовой защиты (без пуска по напряжению) понижающих трансформаторов. Выбор тока срабатывания защиты производится по выражениям (1-1) - (1-4), где только лишь коэффициент надежности согласования кнс выбирается несколько большим при наличии на трансформаторе устройства регулирования напряжения тока под нагрузкой (РПН). При расчетах аварийных токов КЗ за трансформаторами с РПН, а также токов самозапуска нагрузки, следует учитывать существенные изменения сопротивлений рассеяния трансформатора (хтр) при изменении положения регулятора РПН (см. ниже). При расчете токов КЗ и выборе уставок защит необходимо также учитывать все возможные режимы работы трансформаторов при их числе более одного, а также при наличии АВР в питаемой сети.

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-3. Максимальная токовая защита с пуском по напряжению

Особенности выполнения и расчета. Применение пуска по напряжению позволяет при выборе тока срабатывания защиты по выражению (1-1) принимать ксзп = 1, поскольку отстройка от перегрузочных режимов обеспечивается пусковым органом напряжения. Исключение могут составлять максимальные токовые защиты трансформаторов 35 и 110 кВ с нагрузкой, состоящей из электродвигателей 6 (10) кВ. Для обеспечения бездействия защиты таких трансформаторов при близких двухфазных КЗ в питающей сети ток срабатывания максимальной защиты следует принимать не менее 21ном_ тр, чтобы отстроиться от возможного увеличения тока, потребляемого двигателями при снижении напряжения, вызванном этим двухфазным КЗ.

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-4. Примеры расчета максимальной токовой защиты с пуском по напряжению

Пример 5. Выбираются уставки максимальной защиты с пуском по напряжению двух трансформаторов по 10 MB-А, работающих раздельно по схеме, аналогичной рис. 2-10. Ток трехфазного КЗ через один трансформатор при повреждении на шинах 10 кВ в минимальном режиме системы и при наибольшем сопротивлении трансформатора равен 300А, приведенным к напряжению 110 кВ. Коэффициент самозапуска, определенный приближенным методом для обобщенной промышленной нагрузки в максимальном режиме системы и при наименьшем сопротивлении трансформатора, равен 2,8 (аналогично предыдущему примеру).

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-5. Дифференциальная токовая защита трансформаторов (без торможения)

Основные условия расчета. Дифференциальная (продольная) токовая защита является основной быстродействующей защитой трансформаторов с обмоткой высшего напряжения 3 кВ и выше от КЗ на выводах, а также внутренних повреждений. В соответствии с «Правилами» [1] продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени должна предусматриваться на трансформаторах мощностью 6,3 MB-А и выше, а также на трансформаторах 4 MB-А при их параллельной работе и на трансформаторах меньшей мощности (но не менее 1 MB-А), если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с. Кроме того, дифференциальная защита предусматривается на трансформаторах, установленных в районах, подверженных землетрясениям (поскольку газовая защита трансформатора здесь может действовать только на сигнал).

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-6. Дифференциальная токовая защита с торможением Принцип торможения в дифференциальных токовых защитах

Для повышения чувствительности продольных дифференциальных защит широко используется принцип торможения сквозным (циркулирующим) током [3]. Как видно из схемы дифференциальной защиты с торможением (рис. 2-24,а), при внешнем (сквозном) КЗ этот ток (кк-макс.вн) проходит по тормозной обмотке дифференциального реле (ют). В это же время по дифференциальной (рабочей) обмотке реле (шр) проходит ток небаланса (Ьнб)- МДС рабочей обмотки направлена на срабатывание реле, тормозной обмотки - на увеличение тока срабатывания реле, предотвращающее его срабатывание при внешних КЗ. Для обеспечения несрабатывания реле при внешних КЗ на тормозной обмотке реле должно быть включено число витков:

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-7. Дифференциальная токовая отсечка

«Правила» [1] допускают применение на трансформаторах мощностью до 25 MB-А дифференциальной защиты с обычными реле тока (например, типа РТ-40), отстроенными по току срабатывания от бросков тока намагничивания и переходных значений тока небаланса, если при этом обеспечивается требуемая чувствительность. Достоинством такой защиты, называемой дифференциальной отсечкой, является меньшая стоимость и меньшая сложность при наладке, чем у защиты с реле серий РНТ и ДЗТ.

Ток срабатывания дифференциальной отсечки выбирается по условию отстройки от бросков тока намагничивания трансформатора: