15. Выбор параметров срабатывания тзнп одиночных линий 110-500кВ с двусторонним питанием без ответвлений; [л2 5.9; л1 раздел б]

I ступень

Ток срабатывания первой ступени защиты при выполнении ее без выдержки времени выбирается по условиям отстройки от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты:

а) при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции;

б) в кратковременном неполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя, например в цикле БАПВ;

в) в неполнофазном режиме, возникающем в цикле ОАПВ на защищаемой линии

Ток срабатывания первой ступени защиты, выбираемый по условию «а», определяется по выражению:

(1)

 — максимальное значение периодической составляющей утроенного начального тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции; — коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, ошибки расчета, влияние апериодической составляющей и необходимый запас.

На линиях 500 кВ значительной протяженности, имеющих устройства продольной емкостной компенсации (УПК), определение значения тока к. з. в выражении (1) при рассмотрении условия «а» необходимо производить с учетом следующего. Устройства продольной емкостной компенсации осуществляются посредством конденсаторных батарей, включаемых последовательно в каждую из трех фаз линии и компенсирующих в определенной мере индуктивное сопротивление последней. В связи с этим расчетным, т. е. обусловливающим большее значение тока , проходящего в месте установки защиты, может оказаться замыкание на землю за УПК. Для защиты батарей от перенапряжений устанавливаются разрядники. Когда напряжение на конденсаторах превышает предельно допустимое для них значение, разрядники пробиваются и шунтируют батареи.

С учетом указанного ток , проходящий в месте установки защиты, для исходной схемы (рис. 1, а) должен определяться исходя из следующего. Если при замыкании на землю за УПК (в точке К2 рис. 1, а) разрядники, установленные для защиты конденсаторных батарей УПК, не пробиваются (рис. 1, б), то ток определяется при замыкании на землю за УПК (в точке К2). Если при замыкании на землю как до УПК, так и за УПК (соответственно в точках К1 и К2 на рис. 1, а) разрядники пробиваются (рис. 1, в), то ток определяется при замыкании на землю в одной из следующих точек (в зависимости от того, какая из них окажется расчетной):

в точке К1 (до УПК) или в точке К2 (за УПК) при зашунтированном УПК;

на предыдущей линии в точке К3 на рис. 1, а (при повреждении в которой разрядники УПК уже не пробиваются).

Если при замыкании на землю за УПК (в точке К2) разрядники пробиваются, а при замыкании на землю до УПК (в точке К1) не пробиваются (рис. 1,г), то ток определяется при замыкании на землю в одной из следующих точек (расчетной): до УПК (в точке К1) при дешунтированном УПК; на предыдущей линии в точке, при повреждении в которой разрядники УПК уже не пробиваются (в точке К3 на рис. 1,а).

Следует отметить, что в случаях, когда разрядники пробиваются, при использовании быстродействующих реле необходимо учитывать возможность срабатывания реле тока первой ступени при замыкании на землю за УПК до срабатывания шунтирующего УПК разрядника. Для исключения излишнего срабатывания целесообразно вводить в защиту замедление порядка 40 мс.

При наличии на подстанции нескольких параллельно включенных мостов УПК указанное значение тока в точке К2 должно определяться для случая отключения максимально возможного числа мостов. В целях упрощения расчеты токов к. з. при выборе уставок первых ступеней защит в случаях, когда разрядники пробиваются, можно проводить для режима шунтирования УПК во всех фазах ввиду незначительного отличия значений токов, определенных в режиме шунтирования УПК во всех фазах и только в поврежденной фазе.

Ток срабатывания первой ступени защиты, выбираемый по условию «б», определяется по выражению

(2)

где — максимальное значение утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в неполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя; — то же, что в выражении (1). Условие «б» не рассматривается, если первая ступень защиты отстроена по времени от неполнофазного режима, возникающего при неодновременном включении фаз выключателя > (например, при действии на выходное промежуточное реле через реле времени); время разновременности включения фаз выключателя зависит от типов выключателя и его привода.

При выключателях с трёхфазным приводом защита с электромеханическими реле практически отстроена от рассматриваемого неполнофазного режима собственным временем срабатывания защиты без дополнительного замедления. Для масляных выключателей с пофазным электромагнитным приводом время разновременности включения фаз выключателя может быть принято порядка 0,2 с. Для воздушных выключателей с пофазным приводом следует считать не менее 0,1 с.

Ток срабатывания первой ступени защиты, выбираемый по условию «в», определяется по выражению (2), в котором — максимальное значение утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в неполнофазном режиме, возникающем в цикле ОАПВ па защищаемой линии. Следует отметить, что условие «в», как правило, является более легким, чем условие «б», при котором обычно рассматривается режим включения одной фазы (а не двух фаз, как при условии «в») и угол расхождения э. д. с. (см. ниже) больше. Поэтому условие «в» должно рассматриваться в тех случаях, когда отстройка тока срабатывания защиты от неполнофазного режима по п. «б» не производится.

Утроенный ток нулевой последовательности , входящий в выражение (2), может быть рассчитан, например, в соответствии с рис. 2, на котором приведены схемы замещения и расчетные выражения. При расчете указанного тока должен учитываться максимальный угол расхождения э. д. с., возможный в рассматриваемом режиме; допускается в целях упрощения принимать угол равным 180°.