Расчет комплекта защиты от междуфазных повреждений

1. Ток срабатывания пускового органа выбирается по трем условиям:

а) отстройка от максимального тока небаланса при внешних КЗ производится аналогично выбору тока срабатывания пускового органа комплекта от замыканий на землю

(3.22)

при к_з = 1, 25 и

где

–

(3.23)

составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью трансформаторов тока (к_одн = 0, 5; к_пер = 2, 0; e = 0, 1);

(3.24)

составляющая тока небаланса, обусловленная неравенством токов повреждения, протекающих по линии; – максимальная величина тока повреждения, протекающего по двум линиям при трехфазных КЗ на шинах подстанций, связываемых этими параллельными линиями;

б) отстройка от максимального тока нагрузки линии при обрыве соединительных проводов токовых цепей и при оперативном отключении одной из линий со стороны противоположной подстанции:

(3.25)

где к_з = 1, 2 – коэффициент запаса (надежности) по избирательности; К_в = 0, 85– коэффициент возврата реле; I_{нагр.макс} – максимальный ток нагрузки, принимается по длительно-допустимому току нагрева проводов линии;

в) отстройка от тока неповрежденной линии при каскадном отключении замыкания на землю на параллельной лини для случая работы защиты на грани срабатывания (3I_{0 защ} » I_{о с.з})

(3.26)

где к_з = 1, 3 – коэффициент запаса по избирательности;

(3.27)

Уставка срабатывания выбирается по наибольшему из полученных значений токов по (3.22), (3.25) и (3.27).

2. Чувствительность токового пускового органа проверяется при внутренних повреждениях аналогично комплекту защиты от замыканий на землю:

а) при КЗ в точке одинаковой чувствительности

(3.28)

б) в режиме каскадного отключения КЗ у шин противоположной подстанции

(3.29)

где

Если чувствительность токового органа оказывается недостаточной, то применяют его блокировку по напряжению, в этом случае ток срабатывания выбирается только по условию (3.22).

3. Напряжение срабатывания органа блокировки по напряжению выбирают по двум условиям:

а) обеспечение возврата органа блокировки после отключения внешнего КЗ на параллельной линии

(3.30)

где U_{раб.мин} = 0, 9U_{ном.экс} – минимальное рабочее напряжение в месте установки защиты; к_з = 1, 2; к_в = 1, 1 – коэффициент возврата для реле минимального напряжения;

б) отстройка от напряжения между поврежденной и неповрежденной фазами при каскадном действии защиты: это условие, как правило, не является расчетным и при выполнении курсового проекта не учитывается.

4. Чувствительность пускового органа блокировки по напряжению проверяется при каскадном отключении двухфазного или трехфазного КЗ в конце линии

(3.31)

где – междуфазное напряжение в месте установки защиты.

Дифференциально-фазная высокочастотная защита

Общие замечания

Для электрических сетей с эффективно заземленной нейтралью в качестве основных защит линий применяются дифференциально-фазные высокочастотные защиты. Эти защиты являются быстродействующими, работают при всех видах повреждений и не реагируют на качания в системе. Для выполнения защиты на каждом конце линии устанавливается релейная панель типа ДФЗ и приемопередатчик типа АВЗК-80 или более современная модификация. Для линий 110-220 кВ применяют панель защиты типа ДФЗ-201, для линий 330- 500 кВ – панели ДФЗ-503 /11/.

Принцип действия защиты основан на измерении фаз токов по концам защищаемой линии. Для преобразования трехфазной системы токов в обобщенную однофазную используют комбинированный фильтр , что позволяет выполнить защиту с одним высокочастотным каналом.

Защита имеет четыре измерительных органа: три пусковых (цепи пуска передатчика, подготовки отключения и манипуляции) и один избирательный орган сравнения фаз обобщенных токов.

В качестве примера на рис.25 приведена структурная схема дифференциально-фазной высокочастотной защиты панели ДФЗ-201.

Рис.25. Структурная схема дифференциально-фазной высокочастотной защиты

Основными элементами защиты являются:

1. Блок пуска содержит измерительные реле подготовки цепей отключения и пуска передатчика. Отдельно предусмотрены реле для действия при симметричных и несимметричных КЗ. В качестве пусковых органов, реагируемых на симметричные КЗ, используются два токовых реле, которые могут дополняться одним реле минимального напряжения или сопротивления. Пусковые органы для несимметричных КЗ реагируют на токи обратной и нулевой последовательностей. Это обеспечивает высокую чувствительность защиты при различных видах КЗ и отстройку от токов нагрузки и качаний (при трехфазных КЗ пусковые органы фиксируют кратковременную несимметрию).

2. Блок манипуляции подключается к трансформаторам тока линии через комбинированный фильтр токов, на выходе которого создается напряжение , управляющее работой генератора передатчик (М – коэффициент взаимоиндукции фильтра).

3. Блок сравнения фаз токов реагирует на угол сдвига фаз между обобщенными векторами токов I_I и I_II по концам защищаемой линии, различая внешние (рис.26, а) и внутренние (рис.26, б) КЗ.

Рис.26. Расчетные условия работы избирательного органа защит ДФЗ:

а – КЗ вне зоны действия защиты; б – КЗ в зоне действия

защиты; в – характеристика срабатывания избирательного

органа

При внешних КЗ (например К1, рис.26, а) обобщенные вектора токов сдвинуты на угол j = 180° (положительное направление тока принято от шин в линию) и защита не должна действовать. Фактически из-за погрешности трансформаторов тока и фильтров, а также из-за запаздывания в передаче высокочастотного сигнала по линии (6 электрических градусов на 100 км), вводится угол блокировки b, обеспечивающий отстройку от указанных факторов.

При внутренних КЗ (например точка К2, рис.26, б) условия срабатывания защиты выполняются при сдвиге фаз между обобщенными векторами токов I_I, I_II (рис.26, в)

j_ср = 0 ± (180° – b).

Избирательная работа защиты обеспечивается при соотношении уставок пусковых органов

I_с.з_ПО > I_с.з_ПП> I_{над.ман} (3.32)

То есть пуск передатчика целесообразен только при надежной манипуляции, а подготовка отключения только при получении (обмене) высокочастотного сигнала.

Блок логики содержит комплекты промежуточных реле, обеспечивающих пуск передатчика на время 0, 5-0, 6 с и подготовку цепей отключения на время 0, 2-0, 3 с.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒