Расчет ступени дистанционной защиты
Первичное сопротивление срабатывания ступени ДЗ выбирается по условию отстройки от металлического КЗ на шинах подстанции в противоположном конце линии
(2.5)
где -
сопротивление
защищаемой линии;
XW1 = Xуд lW1 - индуктивное сопротивление линии, Ом;
RW1 = Rуд lW1 - активное сопротивление линии, Ом;
Rуд, Худ – удельные сопротивления линии, Ом/км;
lW1 – длина линии, км;
kотс = 1,15 - коэффициент отстройки, учитывающий различные погрешности, неточности расчетов и необходимый запас.
Расчет ступени дистанционной защиты
Первичное сопротивление срабатывания ступени выбирается в зависимости от конфигурации сети. Для одиночных линий (рис. 2.2) сопротивление срабатывания второй ступени находится по двум условиям:
а) по условию согласования с ступенью защиты предыдущей линии
(2.6)
б) по условию отстройки от КЗ на шинах ВН (СН) автотрансформатора подстанции, примыкающей к противоположенному концу линии (точка К2), или отстройки от КЗ на стороне НН трансформатора подстанции (точка К3):
(2.7)
где Zc.з. пред = Zc.з(3) - сопротивление срабатывания ступени ДЗ линии W2;
ZT - минимально возможное сопротивление обмоток ВН и СН параллельно работающих автотрансформаторов или обмоток параллельно работающих трансформаторов;
= 0,1 - коэффициент, учитывающий погрешности измерительных трансформаторов;
kток = I / II ; kток.Т = I1 / IT - коэффициенты токораспределения, равные отношению первичного тока в месте установки защиты к току, соответственно в предыдущей линии, автотрансформаторе или трансформаторе при трехфазном КЗ в конце зоны действие той защиты, с которой производится согласование (см. рис. 2.2.).
Рис.2.2. К расчету II ступени дистанционной защиты 1
Если на п/ст Б отсутствует подпитка точки КЗ, то через защиты 1 и 3 при КЗ в точке К1 будет протекать один и тот же ток (=) и коэффициент токораспределения kток будет равен единице (kток=1).
Из
полученных значений
в данном случае и во всех последующих
случаях за расчетное принимается
минимальное значение.
Коэффициент чувствительности ступени дистанционной защиты определяется по выражению
(
2.8 )
где
-
принятое значение сопротивления
срабатывания
ступени ДЗ ( минимальное значение из
полученных при расчете ), ZW1
- сопротивление защищаемой ЛЭП.
В соответствии с ПУЭ [1] требуемое значение коэффициента чувствительности должно быть
kч 1,25.
При недостаточном kч ступени её сопротивление можно выбрать следующим образом:
а) если расчетным условием было согласование с ступенью защиты предыдущей ЛЭП, то теперь ступень нужно согласовывать по сопротивлению срабатывания и по времени со ступенью защиты предыдущей ЛЭП;
б) если расчетным было условие отстройки ступени от КЗ за автотрансформатором на шинах СН (ВН), то согласование может производиться с ступенью ДЗ на автотрансформаторе.
Кроме того надо проверить, что характеристика срабатывания ступени отстроена от минимально возможного сопротивления в максимальном нагрузочном режиме:
,
(2.9 )
где Umin = 0,9 Uном - минимальное значение первичного напряжения в месте установки защиты;
раб.max - максимальное значение первичного тока в защищаемой линии в расчетном нагрузочном режиме:
раб.max = kпkсзп длит.доп. ,
где kп - кратность перегрузки, например, при отключении параллельной ЛЭП;
kсзп - коэффициент самозапуска, может быть принят 1.31.5. Для транзитных ЛЭП, электрически удаленных от промышленной нагрузки (ЛЭП 220 500 кВ), kсзп = 1 1.2;
Iдлит.доп. – длительно допустимый ток для проводов защищаемой линии (из справочника [15]).
Отстроенность II второй ступени реле сопротивления от нагрузки может быть проверена графически, для чего следует начертить характеристику (в масштабе) и на нее нанести вектор Zнагр.расч под углом нагр.расч. (определяется по формуле (2.11), см. стр.21).
Вторая ступень защиты будет отстроена от сопротивления нагрузки, если выполняется условие
,
где
- уставка по оси
R.
Угол сопротивления линии л равен:
л = arctg ХW /RW ,
где RW и XW – активное и индуктивное сопротивление линии.