ИЭ / 9 сем (станции+реле) / Экзамен / РЗ 9

15. Параметры срабатывания пусковых органов защит, которые в ряде схем используются также в качестве третьей ступени защиты (схемы по рис. 1— 8 и 13—16) выбираются следующим образом:

а) Первичный ток срабатывания пускового органа дистанционной защиты, осуществляемого с помощью реле тока, включенных на фазные токи,

выбирается по условию отстройки от максимального рабочего тока в защищаемом участке с учетом самозапуска двигателей потребителей, в

частности при успешном АПВ и АВР, а также от максимального тока в неповрежденной фазе, как правило, при двухфазных замыканиях на землю и определяется по выражениям:

Где

раб.макс – максимальное значение первичного рабочего тока в защищаемой линии;

неп(1,1) - максимальное значение первичного тока в неповрежденной фазе при двухфазном замыкании на землю; при использовании защиты на линиях с двухсторонним питанием должен рассматриваться также ток в неповрежденных фазах при однофазном замыкании на землю;

н - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2;

в - коэффициент возврата реле;

самозап - коэффициент, учитывающий увеличение тока при самозапуске двигателей, ориентировочно может приниматься равным 1,5—2,0 в

зависимости от конкретных условий и должен уточняться расчетом.

Расчет по (4) для условий успешных АПВ и АВР производится без учета коэффициента возврата в указанное относится также и к расчетам по (6), (9)

и (10).

б) Первичное напряжение срабатывания реле напряжения пускового

202

органа по току и напряжению дистанционной защиты, осуществляемого с помощью реле напряжения, включенных на междуфазные напряжения, и реле тока, включенных на фазные токи, выбирается по условию отстройки от минимального напряжения в месте установки защиты в условиях самозапуска двигателей после отключения внешнего короткого замыкания, а также от напряжения между неповрежденной и поврежденной фазами при металлических двухфазных коротких замыканиях (как правило, при двухфазных замыканиях на землю) и определяется по выражениям:

с.з. ≤ н в (6)

неп

с.з. ≤ н (7)

Где

- минимальное значение первичного напряжения в месте установки защиты в условиях самозапуска двигателей, должно определяться расчетом;

грубо ориентировочно может быть принято равным 0,8— 0,9 раб.мин; - минимальное первичное значение напряжения между

неповрежденной и поврежденной фазами при расчетном металлическом двухфазном коротком замыкании в месте установки защиты; при использовании защиты на линиях с двухсторонним питанием должны рассматриваться также напряжения между неповрежденными и поврежденной фазами при однофазном замыкании на землю.

Первичный ток срабатывания реле тока рассматриваемого пускового органа выбирается по условию отстройки от максимального рабочего тока в защищаемом участке (без учета самозапуска двигателей потребителей):

нс.з. ≥ в раб.макс. (8)

203

Следует отметить, что при выборе напряжения срабатывания реле напряжения рассматриваемого пускового органа по выражению (7) возможно действие реле, включенного на напряжение между неповрежденной и опережающей ее поврежденной фазами, из-за значительного уменьшения этого напряжения при наличии активного переходного сопротивления в месте повреждения (рис. 7). В связи с этим рекомендуется применение специальной схемы включения реле напряжения (схема на рис. 14 см. РУ по РЗ),

обеспечивающей блокирование реле, включенного на напряжение между неповрежденной и опережающей ее поврежденной фазами.

Рисунок 7 - Векторные диаграммы напряжения в месте двухфазного короткого замыкания

че рез переходное сопротивление.

в) Первичное сопротивление срабатывания пускового органа дистанционной защиты, осуществляемого с помощью реле сопротивления,

выбирается по условию отстройки от минимального сопротивления самозапв

условиях самозапуска двигателей и определяется по выражениям:

для реле полного сопротивления

= самозап , (9)

с.з н в

204

при выполнении реле полного сопротивления со смещением параметры смещенной характеристики определяются по выражениям (5) и (6) (рис. 6);

для направленного реле сопротивления, у которого угол максимальной чувствительности совпадает с углом линии фл:

с.з = н вcos (л − раб), (10)

- минимальное значение первичного сопротивления в месте установки защиты в условиях самозапуска двигателей;

- угол полного сопротивления соответственно линии и нагрузки в рассматриваемом режиме после отключения внешнего короткого замыкания;

Минимальное сопротивление в условиях самозапуска может быть определено по выражению:

самозап = . (11) √3 самозап в раб.макс

В отдельных случаях в целях снижения выдержек времени резервных защит, выбираемых по встречноступенчатому принципу, а также обеспечения селективности резервной защиты сетей кольцевой конфигурации сопротивление срабатывания пускового органа дистанционной защиты,

осуществляемого с помощью реле сопротивления и используемого также в качестве третьей ступени защиты, может выбираться, например, по условию согласования со второй ступенью защиты предыдущего участка и определяться в соответствии с выражением, аналогичным (9) табл. 1.

г) Первичный ток срабатывания пускового органа дистанционной защиты, осуществляемого с помощью устройства фильтр-реле тока обратной последовательности, выбирается по условию отстройки от суммарного тока обратной последовательности в месте установки защиты в расчетном нагрузочном режиме и определяется по (35) разд. Ж аналогично тому, как ток срабатывания устройства блокировки при качаниях типа КРБ-122 и КРБ-124.

205

Условие отстройки рассматриваемого пускового органа от тока в выходных цепях фильтра при разрыве соединительных проводов трансформаторов тока, питающих устройство фильтр-реле, не учитывается во избежание неоправданного загрубления зашиты (при надежном выполнении монтажа вторичных цепей такие повреждения редки).

д) Параметры срабатывания пускового органа, осуществляемого с помощью устройства блокировки при качаниях, определяются расчетом,

приведенным в разд. Ж и 3 настоящей главы.

16. Чувствительность пускового органа проверяется при коротком замыкании в расчетной точке (см. ниже) по выражениям:

а) при применении реле тока, включенных на фазные токи,

к.з.

ч = с.з. , (13)

Где

к.з. - — первичный ток в месте установки защиты в фазах, в которых установлены реле пускового органа, при металлическом коротком замыкании между двумя фазами в расчетной точке в режиме, при котором этот ток имеет наименьшее значение; определяется для момента времени t=0.

Следует отметить, что для правильного действия защит по рис. 15 и 21

при замыканиях между двумя фазами за трансформатором с соединением обмоток Y/D-11 должны срабатывать токовые реле пускового органа в двух фазах, поскольку при отказе в действии одного или двух токовых реле пускового органа сопротивление на зажимах реле сопротивления может оказаться преуменьшенным в пределе в √3 раза, что может привести к неправильному срабатыванию защиты. Указанное должно учитываться при выборе сопротивления срабатывания реле сопротивления. При этом необходимо считаться с таким снижением сопротивления на зажимах реле сопротивления, которое может иметь место при реальном значении сопротивления системы (приложение VI, п. 3);

б) при применении реле напряжения: 206

к.з.

ч = с.з. , (14)

Где

к.з. - первичное междуфазное напряжение в месте установки защиты при металлическом трехфазном коротком замыкании в расчетной точке в режиме, при котором это напряжение имеет наибольшее значение;

определяется для момента времени t=0;

в) при применении реле сопротивления:

к.з.

ч = защ , (15)

(1,1) - первичный ток обратной последовательности в месте установки защиты при двухфазном замыкании на землю в расчетной точке в режиме, при котором этот ток имеет наименьшее значение; определяется для момента времени t=0;

д) при применении устройства блокировки при качаниях — см.

соответствующий расчет в разд. Ж и 3.

Следует отметить, что для пусковых органов, выполненных с помощью реле тока и напряжения, включенных на полные величины, а также устройства фильтр-реле тока обратной .последовательности, желательно проверять надежность невозврата реле для момента времени, соответствующего выдержке времени последней ступени защиты. Для этого требуется

207

произвести расчет токов и напряжений к.з., к.з., 2к.з.(1,1) соответственно для

(13), (14) и (16) с учетом изменения во времени, однако в целях упрощения принято определять эти величины для момента времени t = 0.

В соответствии с ПУЭ минимальное значение коэффициента чувствительности ч пускового органа должно быть:

при коротком замыкании в конце зоны резервирования — не меньше 1,2;

при коротком замыкании в конце защищаемого участка — порядка 1,5.

При проверке чувствительности пускового органа, выполненного с помощью устройства фильтр-реле тока обратной последовательности,

необходимо учитывать также, что надежное действие этого устройства при симметричных трехфазных коротких замыканиях обеспечивается при появлении на входе фильтра в течение 8 мсек тока обратной последовательности, превышающего в 2,1 раза ток уставки. В связи с этим может потребоваться обеспечение большего значения коэффициента чувствительности, определяемого (16), чем это рекомендуется ПУЭ.

В тех случаях, когда сопротивление срабатывания направленного реле сопротивления, выбранное в соответствии с (10), не удовлетворяет требованию чувствительности, может оказаться целесообразным в целях повышения чувствительности применять блокирующее реле сопротивления с прямолинейной характеристикой, ограничивающей область срабатывания направленного реле сопротивления в зоне нагрузочных сопротивлений.

Особенности блокирующих реле и пример выполнения такого реле подробно рассмотрены в приложении II.

17. Чувствительность третьей ступени дистанционной защиты должна проверяться при металлическом коротком замыкании в конце зоны резервирования. В соответствии с ПУЭ минимальное значение коэффициента чувствительности ч по (15) в рассматриваемом случае допускается порядка

1,2.

18. Сопротивление срабатывания реле с.р. определяется на основании

208

первичного сопротивления срабатывания защиты с.з.:

с.р. = н с.з., (17)

Где и н - коэффициенты трансформации соответственно трансформаторов тока и напряжения.

Исходя из значения с.р. выбирается уставка на реле.

19. Напряжение срабатывания реле напряжения нулевой последовательности, входящего в устройство блокировки защиты при неисправностях цепей напряжения типа КРБ-11, выбирается по условию отстройки от напряжения небаланса емкостного фильтра напряжения нулевой последовательности в нормальном нагрузочном режиме. Практически это условие удовлетворяется при напряжении срабатывания, равном минимальной уставке из тех, которые можно установить на реле, а именно при с.р. = 6 В.

Ток срабатывания реле тока нулевой последовательности, также входящего в устройство типа КРБ-11, должен удовлетворять следующим двум условиям:

а) условию согласования по чувствительности с указанным выше реле напряжения таким образом, чтобы при срабатывании последнего в случае замыкания на землю было обеспечено срабатывание реле тока и снятие напряжения с обмотки реле напряжения при помощи размыкающего контакта реле тока; это необходимо для предотвращения срабатывания устройства

(выведения из действия защиты) при двухфазных замыканиях на землю;

б) условию отстройки от тока небаланса фильтра тока нулевой последовательности в нормальном нагрузочном режиме.

В соответствии с этим первичный ток срабатывания реле тока устройства типа КРБ-11 должен удовлетворять выражениям:

н.расч.

с.у. ≤ ′н , (18)с.у. ≥ н нб.расч., (19)

Где

209

н.расч. - наименьший первичный расчетный ток в месте установки защиты при замыканиях на землю в условиях, когда реле напряжения устройства типа КРБ-11 находится на грани срабатывания;

нб.расч. - первичный расчетный ток небаланса фильтра токов нулевой последовательности в нормальном нагрузочном режиме;

′н - коэффициент надежности согласования может быть принят равным

1,1;

н - коэффициент надежности отстройки, может быть принят равным

1,2.

Поскольку ток нб.расч. для нормального нагрузочного режима не превосходит обычно десятой доли ампера, оба указанных условия (18) и (19)

могут быть удовлетворены одновременно.

210