Защита воздушных и кабельных линий ПУЭ

3.2.98. Для линий в сетях 20 и 35 кВ с изолированной нейтралью должны быть предусмотрены устройства релейной зашиты от многофазных замыканий и от однофазных замыканий на землю.

3.2.99. Защиту от многофазных замыканий следует предусматривать в двухфазном двухрелейном исполнении и включать в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения для обеспечения отключения в большинстве случаев двойных замыканий на землю только одного места повреждения. В целях повышения чувствительности к повреждениям за трансформаторами с соединением обмоток звезда-треугольник допускается выполнение трехрелейной защиты.

Защиту от однофазных замыканий на землю следует выполнять, как правило, с действием на сигнал. Для осуществления защиты допускается использовать устройство контроля изоляции[14].

3.2.100. При выборе типа основной защиты следует учитывать требования обеспечения устойчивости работы энергосистемы и надежной работы потребителя аналогично тому, как это учитывается для защиты линий напряжением 110 кВ (см. 3.2.108).

3.2.101. На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных замыканий должны быть установлены преимущественно ступенчатые защиты тока или ступенчатые защиты тока и напряжения, а если такие защиты не удовлетворяют требованиям чувствительности или быстроты отключения повреждения (см. 3.2.108), например на головных участках, - дистанционная ступенчатая защита преимущественно с пуском по току. В последнем случае в качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени.

Для линий, состоящих из нескольких последовательных участков, в целях упрощения допускается использование неселективных ступенчатых защит тока и напряжения в сочетании с устройствами поочередного АПВ[14].

3.2.102. На одиночных линиях, имеющих питание с двух или более сторон (последнее - на линиях с ответвлениями), как при наличии, так и при отсутствии обходных связей, а также на линиях, входящих в кольцевую сеть с одной точкой питания, рекомендуется применять те же защиты, что и на одиночных линиях с односторонним питанием (см. 3.2.101), выполняя их при необходимости направленными, а дистанционные - с пуском от реле сопротивления. При этом допускается неселективное отключение смежных элементов при КЗ в "мертвой" зоне по напряжению реле направления мощности, когда токовая отсечка, используемая в качестве дополнительной защиты (см. 3.2.101), не устанавливается, например, из-за недостаточной ее чувствительности. Защита устанавливается, как правило, только с тех сторон, откуда может быть подано питание.

3.2.103. На коротких одиночных линиях с двухсторонним питанием, когда это требуется по условию быстроты действия, допускается применение продольной дифференциальной защиты в качестве основной. При этом длина кабеля, прокладываемого специально для этой защиты, не должна превышать 4 км. Для контроля исправности вспомогательных проводов защиты следует предусматривать специальные устройства. В дополнение к продольной дифференциальной защите в качестве резервной должна быть применена одна из защит по 3.2.102[14].

3.2.104. На параллельных линиях, имеющих питание с двух или более сторон, а также на питающем конце параллельных линий с односторонним питанием могут быть использованы те же защиты, что и на соответствующих одиночных линиях (см. 3.2.101 и 3.2.102).

Для ускорения отключения повреждения, особенно при использовании токовых ступенчатых защит или ступенчатых защит тока и напряжения, на линиях с двусторонним питанием может быть применена дополнительно защита с контролем направления мощности в параллельной линии. Эта защита может быть выполнена в виде отдельной поперечной токовой направленной защиты или только в виде цепи ускорения установленных защит (максимальной токовой, дистанционной) с контролем направления мощности в параллельной линии.

На приемном конце двух параллельных линий с односторонним питанием, как правило, должна быть использована поперечная дифференциальная направленная защита[14].

3.2.105. Если защита по 3.2.104 не удовлетворяет требованиям быстродействия (см. 3.2.108), а защита с контролем направления мощности в параллельной линии неприменима или нежелательна, в качестве основной защиты (при работе двух параллельных линий) на двух параллельных линиях с двусторонним питанием и на питающем конце двух параллельных линий с односторонним питанием следует применять поперечную дифференциальную направленную защиту[14].

При этом в режиме работы одной линии, а также в качестве резервной при работе двух линий следует использовать ступенчатую защиту по 3.2.101 и 3.2.102. Допускается включение этой защиты или отдельных ее ступеней на сумму токов обеих линий (например, резервной ступени в целях увеличения ее чувствительности к повреждениям на смежных элементах). Допускается также использование поперечной дифференциальной направленной защиты в дополнение к ступенчатым токовым защитам для уменьшения времени отключения повреждения на защищаемых линиях, если по условию быстроты действия (см. 3.2.108) ее установка не обязательна.

В отдельных случаях на коротких параллельных линиях допускается применение продольной дифференциальной защиты (см. 3.2.103)[14].

Расчет уставок защит

Общие требования к расчету (выбору уставок) релейной защиты

Расчет релейной защиты заключается в выборе рабочих параметров срабатывания (рабочих уставок) как отдельных реле, так и многофункциональных устройств защиты.

Во всех существующих и разрабатываемых устройствах защиты должна быть предусмотрена возможность плавного или ступенчатого изменения параметров срабатывания в определенных пределах. Но только правильный выбор и установка рабочего параметра превращают «реле» в «релейную защиту» конкретной электроустановки.

Традиционно выбор рабочих уставок («настройка») РЗА производится в расчете на «наихудший случай», учитывая, что неправильное действие РЗА может привести к нарушению электроснабжения. И даже при том, что действие было оформлено как заранее допущенное, ущерб от неселективного срабатывания и, том более, отказа РЗА может вызвать непредвиденные тяжелые последствия и для потребителей, и для электроснабжающего предприятия.

Для выполнения расчета релейной защиты (выбор рабочих уставок) прежде всего необходимы полные и достоверные местные исходные данные, к которым относятся:

1) первичная схема защищаемой сети и режимы ее работы (с указанием, как создаются рабочие и ремонтные режимы - автоматически или неавтоматически);

2) сопротивление и ЭДС (или напряжения) питающей системы для максимального и минимального режимов ее работы (или мощности КЗ);

3) режимы заземления нейтралей силовых трансформаторов;

4) параметры линий, трансформаторов, реакторов и т.д.;

5) значения максимальных рабочих токов линий, трансформаторов и т.п. в рабочих, ремонтных и послеаварийных режимах;

6) характеристики электроприемников (особенно крупных электродвигателей);

7) типы выключателей;

8) типы и параметры измерительных трансформаторов тока и трансформаторов напряжения с указанием мест их установки в схеме сети;

9) типы и параметры срабатывания (уставки) существующих устройств защиты и автоматики на смежных элементах (как питающих, так и отходящих);

10) типы и принципиальные схемы устройств релейной защиты и автоматики, подлежащих расчету.

Расчет уставок должен состоять, как правило, из следующих разделов:

1) Исходные данные (с указанием источников информации).

2) Расчет токов КЗ.

3) Выбор уставок (с необходимым графическом материалом в виде схем, карт селективности и др.).

4) Результаты расчета. Этот раздел должен содержать окончательно выбранные уставки и другие данные для регулировки (максимальные токи КЗ, коэффициенты возврата реле и т.п.).

Рекомендуется прикладывать к расчету схему сети с условными обозначениями типов релейной защиты и указанием выбранных уставок. В характерных точках сети на схеме могут быть приведены значения токов КЗ.

На основании расчета составляются задания на наладку защиты каждого из элементов сети.

Защиты КЛ 10кВ выполняются в виде следующих [21]:

1) Токовые защиты;

2) Защита от перегруза.

 

Рисунок 9.3 – Поясняющая схема защищаемого оборудования

Рисунок 9.4 – Схема замещения с нанесением точек КЗ

 

Параметры оборудования

Трансформатор тока типа ТПЛК 10:

Параметры КЛ в точке защищаемого участка представлены в Таблице 9.5.1.

Таблица 9.6 – Параметры КЛ

Марка кабеля	Сечение, мм2	Длина кабеля, км
АПввнг	3х95	0,287

 

Таблица 9.7 – Исходные данные для расчета

Мощность системы, МВА	Максимальная нагрузка предприятия, кВА	Токи кз в защищаемой зоне, кА
		К2
650		6,87	17,68	9,8

 

В качестве защищаемого участка берем участок ГПП-ТП1

Виды защит:

Токовые защиты

1) Токовая отсечка (ТО). Токовая отсечка отстраивается от тока короткого замыкания в конце защищаемого участка. Рассчитаем токи срабатывания защиты и реле.

Ток срабатывания защиты:

,

где  – максимальное значение тока короткого замыкания в конце защищаемого участка, так как на противоположном конце линии находится трансформаторная подстанция, то в расчете принимается значение тока короткого замыкания за трансформатором, А; к_отс=1,2 – коэффициент отстройки.

Ток срабатывания реле:

,                                            (9.1)

где =1 – коэффициент схемы;

 – коэффициент трансформации трансформаторов тока, для трансформатора тока ТПЛК 10-0,5/10Р-800/5 Х3.

 

2. Максимальная токовая защита (МТЗ).     Максимальная токовая защита приходит в действие при увеличении тока в фазах линии сверх определенного значения. Отстраивается от максимального тока нагрузки в конце защищаемой линии.

Ток срабатывания защиты:

                                             (9.2)

 

где =0,96 – коэффициент возврата;

– коэффициент отстройки;

=1 – коэффициент самозапуска;

I _нагр.max – ток нагрузки в послеаварийном режиме линии.

Ток срабатывания реле:

Защита от перегрузки:

                                        (9.3)

где =0,96 – коэффициент возврата;

– коэффициент отстройки;

I _нагр.max – ток нагрузки в послеаварийном режиме линии.

Ток срабатывания реле:

Расчет уставок всех защит сводим в таблицу 9.8.

Таблица 9.8 – Расчет уставок защит

Вид защиты	Первичный ток срабатывания, А	Вторичный ток срабатывания, А	Время срабатывания, с
ТО	8200	51	0
МТЗ	134,5	0,83	0,5
Защита от перегруза	123,06	0,77	1

 

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться: