3 Расчет релейной защиты

Релейная защита элементов распределительных сетей должна отвечать требованиям «Правил устройства электроустановок» [1], которые предъявляются ко всем устройствам релейной защиты: быстродействие, селективность, надежность и чувствительность.

Быстродействие релейной защиты должно обеспечивать наименьшее возможное время отключение коротких замыканий. Быстрое отключение КЗ не только ограничивает область и степень повреждения защищаемого элемента, но и обеспечивает бесперебойную работу неповрежденной части энергосистемы, или электростанции или подстанции.

Селективным (избирательным) действием защиты называется такое действие, при котором автоматически отключается только поврежденный элемент электроустановки. Обеспечение селективной работы устройств защиты – одна из важнейших задач, решаемых при проектировании и обслуживании этих устройств.

Чувствительностью релейной защиты называют ее способность реагировать на все виды повреждений и аварийных режимов, которые могут возникать в пределах основной защищаемой зоны и зоны резервирования. Оценка чувствительности основных типов релейных защит должна производится при помощи коэффициентов чувствительности. Определение коэффициентов чувствительности производится при наиболее неблагоприятных видах повреждения, но для реально возможного режима работы электрической системы.

Для обеспечения селективности РЗ рабочие уставки защит с относительной селективностью должны быть согласованы между собой. Для максимальных токовых защит речь идет о согласовании по току (чувствительности) и по времени. Поэтому выбор уставок следует производить не для одного элемента, а для участка сети. [8]

3.1 Расчет для 1й ступени

Токовая отсечка трансформатора:

Правильная работа токовой отсечки обеспечивается выбором тока срабатывания по условию:

Iсо>kн*Iк.мах

Iсо>1,2*716 А

Iсо>859,2 А

где, Iк.мах.вн – максимальное значение тока трехфазного КЗ за трансформатором, вне зоны действия отсечки приведенное к стороне ВН; kн –коэффициент надежности, принимается равным 1,2

Ток срабатывания токовых реле отсечки определяется по выражению, общему для всех вторичных токовых реле, т.е. реле включенных через трансформатор тока:

Iс р= Iсо*kсх/nт т

Iс р= 859,2*1/40=21,5 А

где, Iсо – первичный ток срабатывания отсечки, nт т – коэффициент трансформации трансформатора тока на стороне ВН (200/5), kсх – коэффициент схемы при симметричном режиме, принимается равным 1

Кч= Iк.мин / Iс о

где, Iр.мин – минимальное значение тока в реле при двухфазном КЗ на выводах ВН защищаемого трансформатора

Проверка чувствительности защиты:

Максимальная токовая защита на трансформаторе:

Максимальная токовая защита (МТЗ) срабатывает при увеличении тока защищаемого элемента сверх установленного тока срабатывания (уставки). МТЗ устанавливается на всех трансформаторах независимо от установки любых других защит, это объясняется тем, что МТЗ защищает не только трансформатор, но и шины НН, а так же может резервировать защиты и выключатели на отходящих элементах НН, т.е. осуществлять дальнее резервирование.

Уставки по току максимальной токовой защиты должны обеспечивать: - несрабатывание защиты на отключение при послеаварийных перегрузках;

- согласование действия по току и по времени с защитами питающих и отходящих элементов;

- необходимую чувствительность при всех видах КЗ в основной зоне и в зоне резервирования. [10]

Для отстройки от самозапуска нагрузки ток срабатывания защиты выбирается по выражению:

где - коэффициент надежности, принимается равным 1,2; - коэффициент самозапуска, принимается равным 1,2; =0,935 – коэффициент возврата реле. [8]

А

Проверка чувствительности защиты:

Защита от перегрузки:

по условию несрабатывания при максимальном рабочем токе

Принятая уставка: 1850 А

А

Время срабатывания на отключение: 5с

Защита от замыкания на землю:

по условию согласования с наибольшим током срабатывания отсечки автоматических выключателей отходящих линий

А

Принятая уставка: 5100 А

А

Проверка чувствительности защиты: