Кольцевые сети
В кольцевых сетях с одним источником питания выдержка времени максимальных токовых направленных защит также выбирается по встречно-ступенчатому принципу. Однако, защиты А2 и А5 установленные на приемных сторонах участков АБ и АВ можно выполнить действующими без выдержки времени, но для обеспечения селективности они должны быть снабжены органами направления мощности (рис.10).
Рисунок 10 - Кольцевая сеть с одним источником питания
При нормальной работе, а так же при внешних KЗ на участках кольца и других присоединениях подстанции Б и В мощность у места установки зашит A2 и А5 всегда направлена от линий к шинам, поэтому их органы направления мощности препятствуют срабатыванию. Защиты так же не срабатывают при повреждениях вне кольца на других присоединениях подстанции А, т. к. ток повреждения при этом по кольцу не проходит. При коротком замыкании на головном участке АБ (рис.11) вблизи шин подстанции А (точка К) ток КЗ в точку повреждения, в основном, приходит через защиту А1 (ток I'к ). Только небольшая доля тока КЗ, равная I"к, замыкается по кольцу.
Рисунок 11- Кольцевая сеть
При приближении точки повреждения К к шинам А ток I"к уменьшается и при некотором расстоянии между точкой К и подстанцией А становится меньше тока, необходимого для срабатывания защиты А2. Защита А2 срабатывает только после отключения защитой А1 своего выключателя, когда весь ток повреждения проходит по кольцу. Таким образом, при возникновении КЗ в пределах некоторой зоны защита А2 будет действовать только после срабатывания защиты А1 независимо от соотношения их выдержки времени. Такое поочередное действие защит называется каскадным, а указанная зона - зоной каскадного действия.
Практическое задание 5
Выбрать выдержки времени и токи срабатывания МТЗ в кольцевой сети 35 кВ, изображенной на рис.12 (определить t1t6, а также Ic.з1Iс.з.6). Указать комплекты защиты, для которых необходимы органы направления мощности. Проверить чувствительность защиты на своем участке. Если найденный коэффициент чувствительности Kч< 2, то определить чувствительность после отключения с другой стороны линии (в каскаде). Определить зоны каскадного действия. Имеются ли в сети зоны (и где именно), в которых при КЗ защита откажет в действии, если переходное сопротивление снизит ток в месте КЗ вдвое? Ступень селективности принять 0,5 с; коэффициент надежности по условию отстройки от тока нагрузки Kн=1.2; коэффициент возврата Kв=0,85. Данные о токах нагрузки (II, III, IIII), выдержках времени защит (tI, tII , tIII) отходящих линий, длинах линий кольца (l1, l2, l3) и одинаковых для сети расчетных величин токов в месте КЗ при проверке чувствительности (Iкз) указаны в табл.5. Удельные сопротивления всех линий одинаковы.
Рисунок 12 - Кольцевая сеть 35 кВ
Таблица 5
Вариант |
tI сек |
tII сек |
tIII сек |
II А |
III А |
IIII А |
l1 км |
l2 км |
l3 км |
Iкз А |
1 |
1 |
2 |
3 |
200 |
200 |
100 |
3 |
5 |
2 |
1000 |
2 |
2 |
1 |
1 |
150 |
100 |
300 |
6 |
2 |
2 |
2000 |
3 |
3 |
1,5 |
1 |
100 |
200 |
200 |
2 |
3 |
5 |
1000 |
Вопросы к задаче:
1. Какими недостатками по сравнению с выбранной будет обладать защита рассматриваемой сети, если не согласовывать защиты по току срабатывания? Указать область случаев, при которых эти недостатки обнаруживаются?
2. Возможно ли неселективное действие выбранной защиты?