Релейная защита
1. Выбор исходных данных для курсового проекта.
Схема высоковольтной сети представлена на рис.1
Рис.1
Данные для задания:
с. - Время отключения энергосистемы.
В. - Номинальное напряжение системы.
Определяем нагрузки ТП:
ВА.
ВА.
ВА.
ВА.
ВА.
ВА.
ВА.
ВА.
ВА.
Определяем токи КЗ на подстанциях:
- значения тока КЗ на последующих подстанциях получают путем уменьшения на 20% значения тока КЗ на предыдущей подстанции.
- значения двухфазного тока КЗ на шинах подстанцих принимаем равным 0.7 от значения трехфазного тока КЗ на этих же подстанциях.
Трёхфазный ток КЗ на шинах питающей подстанции (точка К
1
)
А.
Значение двухфазного тока КЗ на шмнах подстанцийпринять равным 0,7 от значения тока КЗ на этих же подстанциях
А.
Токи КЗ в точке К6 и К9:
А.
А.
А.
А.
Токи КЗ в точке К2,K5 и К8:
А.
А.
А.
А.
А.
А.
Токи КЗ в точке К1,K4 и К7:
А.
А.
А.
А.
А.
А.
Токи КЗ в точке К3:
А.
А.
Определим токи нагрузки на ТП по формуле:
А.
А.
А.
А.
А.
А.
А.
А.
А.
Определим токи в линиях:
А.
А.
А.
А.
А.
А.
А.
А.
А.
2. Выбор предохранителей для линий высоковольтной сети и проверка их на чувствительность и селективность срабатывания.
Созанию защищаем предохранителями линии L1,L2,L3,L4 и L7. Для использования выбираем предохранители серии ПКТ с Uном=10 кВ и Iотк.пр=20…31,5 кА
[2]
.
Как видим условия (1) и (2) выполняются.
(1);
Iотк.пр > Iк.max (2);
По выражению (3) определим расчетные значения токов для предохранителей F1, L2, F3, F4 и F7:
(3);
где
-
номинальный ток плавкой вставки;
- расчетный ток;
-
коэффициент надежности принимаемый равным 1,2…1,25.
А;
А;
А;
А;
А;
Используя полученные значения, выберем предварительно следующие стандартные величины Iвс.ном:
А;
А;
А;
А;
А;
Проверим предохранители F1 и F2 на селективность. При трехфазном КЗ непосредственно за предохранителем F1
А.
При этом токе предохранитель F1 сработает за время менее:
c.
[2];
F2 сработает за время менее:
c.
Тогда коэффициент селективности для пары предохранителей F1 и F2 равен:
(4);
что удовлетворяет условию (4).
Проверим предохранители F3 и F4 на селективность. При трехфазном КЗ непосредственно за предохранителем F3
А.
При этом токе предохранитель F3 сработает за время менее:
c.
[2];
F4 сработает за время менее:
c.
Тогда коэффициент селективности для пары предохранителей F3 и F4 равен:
(4);
что удовлетворяет условию (4).
Проверку на селективность предохранителя F7 и комплекта защиты РЗ-8 проведём после расчёта комплектов релейной защиты.
Проверяем выбранные плавкие вставки на чувствительность по выражению (5):
(5);
А;
А;
А;
А;
А;
удовлетворяет условию (5)
удовлетворяет условию (5)
удовлетворяет условию (5)
удовлетворяет условию (5)
удовлетворяет условию (5)
Все коэффициенты больше трех, следовательно, чувствительность предохранителей к токам КЗ гарантируется.
3. Выбор типа релейной защиты, расчет уставок тока и времени для всех комплектов релейных защит.
Выбор варианта исполнения МТЗ проводим исходя из заданной величины Тотк=1.2 с и количества последовательно устанавливаемых комплектов защит. Оценку производим по выражению:
где
- ступень селективности;
- максимальное значение времени срабатывания предохранителя, установленного непосредственно за участком с РЗ (определяется при двухфазном токе КЗ);
n - количество последовательно включенных защит.
Определим
DTрасп1 для МТЗ РЗ-5, РЗ-6 защищающих линии L3,L4,L5 и L6. Максимальное время срабатывания предохранителя F4 в конце линии L4 равно:
с.
при токе КЗ:
А;
[1]
с.
Определим
DTрасп2 для МТЗ РЗ-8, РЗ-9 защищающих линии L7,L8 и L9. Максимальное время срабатывания предохранителя F7 в конце линии L7 равно:
с.
при токе КЗ:
А;
с.
на всех защищаемых линиях не менее 0.57 с, следовательно при данных условиях можно использовать схему МТЗ с ограниченно зависимой выдержкой времени, выполненой на основе реле серии РТ-80.
Для более высокой надёжности выбераем двухрелейную схему на переменном оперативном токе по схеме "неполной звезды" с дешунтированием катушки отключения.
а) Расчёт токов срабатывания и уставок тока.
Принимая по техническим характкристикам [1] реле РТ-80
при: расчитаем токи срабатывания защит.
А
А
А
А
Исходя из значений Iрабmax линий L5,L6,L8,L9 выбираем трансформаторы тока с первичными номинальными токами. [2]
А
А
А
А
А
А
А
А
Тогда их коэффициенты трансформации равны:
А
номинальный ток вторичной обмотки
Определим расчётные токи срабатывания реле с учётом, что коэффициент схемы "неполной звезды" равен 1:
А
А
А
