Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Расчёт параметров срабатывания защиты АК1 (РТ-80)




2.1. Ток срабатывания защиты АК1:

,

где А

А

2.2. Ток срабатывания защиты АК1 должен быть на 20 % больше тока

Т.е. , т.е. условие выполняется.

Рисунок 3.4. Согласование времени срабатывания МТЗ с зависимыми и независимыми характеристиками срабатывания.

2.3. Принимая ступень селективности ∆t = 0,5 с, при токе КЗ равном Iк1 = 3500 А получаем точку «а», через которую должна проходить время-токовая характеристика реле РТ-80. На карте селективности строим время-токовую характеристику реле типа РТ-80 (кривая 1 в Приложении П.1.6), используя типовые характеристики срабатывания реле РТ-80. Для применения типовых характеристик срабатывания реле РТ-80 (Приложение П.1.6) необходимо определить величину Кр % = Iк1 ∙100/ Iср.АК1, Кр % = 3500∙100/400 = 875 %. В этом случае принимаем кривую, соответствующую времени 0,5с, которую переносим на карту селективности рисунка 3.4.

2.4. Можно воспользоваться математическим выражением, описывающим зависимую характеристику реле РТ-80 (табл. 3.2):

, (3.3)

где tу = 0.5 с – уставка по времени в независимой части характеристики при .

Для точки «а» кратность тока Кр > 8, следовательно, от точки «а» проводится вправо горизонтальная линия на уровне t сз1 = 0,5 с. Дальнейшее построение кривой производится по выражению (3.3).

 

Задаёмся Iк1, А        
Вычисляем I* = Iк1/Iсз 7,5   2,5 1,25
Вычисляем tсз 0,542 0,604 1,106 15,84

Расчёт параметров срабатывания защиты АК2 (ЦР)

3.1. Определяем ток срабатывания защиты АК2:

где А

А

3.2. Для построения кривой последующей защиты АК2 определяется расчетная точка «в» с координатами:

Iв=IК2 =6000 А, tВ = tсз1+ = 0,5+0,3=0,8 с.

кратность тока в расчётной точке «в»:

3.3. Используем на АК2 цифровое реле (например БМРЗ) с характеристикой, аналогичной реле РТ-80. Из уравнения (3.3) найдём:

(3.4)

Для расчётной точки «в» имеем: с

3.4. Определим время срабатывания при произвольных значениях кратности :

 

Задаёмся IК2, А          
Вычисляем 1,5       8,57
Вычисляем tсз   5,15   2,03   1,13   0,87   0,8

 

3.5. Если на ГПП применяется ЦР без характеристики аналогичной реле РТ-80 (SPAC, Sepam, Micom), то применяем нормальную зависимую характеристику по стандарту МЭК (3.1):

- определяем коэффициент времени из этой формулы:

- по выражению (3.1) определяем:

Задаёмся IК2, А          
Вычисляем 1,5       8,57
Определяем с   4,3   2,5   1,58   1,07   0,8

На рисунке (3.4) построена нормальная зависимая характеристика 2.

4 Расчёт параметров срабатывания защиты АК3. Защита АК3 выполнена с независимой от тока характеристикой

4.1. Определим ток срабатывания защиты АК3:

где А

А

4.2. Для определения времени срабатывания защиты АК3 находится расчётная точка «с» с координатами:

IС = Iсз.АК3 = 3000 А и tc = tсз2 +

4.3. Определим время срабатывания защиты АК2 при токе КЗ равном 3000 А:

Приняв = 0,2 с, получим: с

Домашнее задание № 3

Выбрать параметры срабатывания МТЗ в сети (рис. 3.3).

а. Защита трансформатора осуществляется предохранителями;

б. Защита АК1 − на индукционном реле типа РТ-80;

в. Защита АК2 (ГПП) осуществляется цифровым реле с зависимой характеристикой;

г. Защита АК3 (ГПП - ввод) осуществляется цифровым реле с независимой характеристикой.

Токи нагрузок, трёхфазных КЗ указаны в таблице.

№ варианта UГПП, кВ Sт, кВА Iр.макс1, А Iр.макс2, А Iр.макс3, А Токи КЗ
Iк1, кА Iк2, кА Iк3, кА
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
            3,6    
            6,5 8,5 11,1
            2,6 5,5 8,5

Практическое занятие №4

4.1.1. Защита от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ

В соответствии с ПУЭ для селективного обнаружения однофазных замыканий на каждом присоединении должна быть установлена защита от замыканий на землю (ЗЗ), т.е. защита нулевой последовательности, которая в одних случаях действует на сигнал, в других – на отключение. В частности, на тех электродвигателях, у которых емкостной ток замыкания на землю превышает 5 А (первичных), защита должна действовать на отключение без замедления. Вместе с тем, практика показала, что и при меньших токах ЗЗ желательно двигатель отключать, поскольку длительное воздействие токов ЗЗ на изоляцию двигателя приводит к переходу однофазного замыкания к двухфазному КЗ или к двойному КЗ.

При замыкании на землю одной из фаз на линии по «здоровым» фазам неповрежденных линий будут протекать емкостные токи, значение которых зависит от величины емкости данных линий относительно земли, а, следовательно, от параметров линии (длина и сечение). В поврежденной линии эти токи складываются и проходят через точку замыкания на землю. Для выделения емкостного тока из общего тока нагрузки линии применяют фильтр тока нулевой последовательности, в виде кабельного ТТНП

Емкостные сопротивления элементов электрической системы значительно превышают их индуктивные и активные сопротивления, что позволяет при определении тока замыкания на землю пренебречь ими и, следовательно, считать, что величина этого тока практически не зависит от места замыкания в сети.

Кроме того, ток замыкания на землю относительно мал и поэтому можно считать, что напряжение источника всегда остается неизменным.

Наибольшая величина тока замыкания на землю будет при металлическом замыкании, т.е. при переходном сопротивлении в месте КЗ Rп = 0.

, (4.1)

Т.е. ток в 3 раза превышает емкостной ток на землю одной фазы в нормальных условиях.

Таким образом, при замыкании на землю:

· Напряжение поврежденной фазы снижается до нуля;

· Напряжения неповрежденных фаз возрастает в√3 раз;

Треугольник линейных напряжений не искажается, т.е. этот вид повреждений на работе потребителей не отражается.

4.1.2.Расчет токов замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью производится для определения параметров срабатывания релейной зашиты от замыканий на землю, выбора дугогасящих компенсирующих устройств и т.д.

Расчет ведется при следующих допущениях:

- учитывается лишь емкостной ток замыкания на землю;

- замыкание на землю считается металлическим, т.е. принимаем Rп = 0.

Емкостной ток замыкания на землю определяется по формуле:

, (4.2)

где – фазное напряжение, В;

– круговая частота сети, 1/с;

– удельная емкость воздушной или кабельной линии, Ф/км;

– емкость фазы двигателя относительно земли (корпуса), Ф.

Емкость фазы для воздушных и кабельных линий выбирается из справочной литературы.

Расчет тока замыкания на землю по току замыкания воздушных и кабельных ЛЭП и двигателей производится по формуле:

, (4.3)

где и − удельные токи кабельных (табл. 4.1) и воздушных линий, А/км;

, − длина однотипных электрически связанных кабельных и воздушных ЛЭП, км;

− ток замыкания на землю двигателей, А.

Для кабельных линий значение Iс.пр можно определить по удельным емкостным токам, приведенным в Приложении П.1.7.

Для воздушных линий величина емкостного тока замыкания на землю определяется по выражению:

, А (4.4)

где – линейное напряжение, кВ;

– длина электрически связанных воздушных ЛЭП, км.

Для приближенных расчетов допускается ток замыкания на землю кабельных и воздушных линий рассчитывать по выражению:

, (4.5)

где − линейное напряжение, кВ;

и − суммарная длина кабельных и воздушных ЛЭП, км.

Ток замыкания на землю электродвигателей определяется по выражениям:

· при кВ ,А,

· при кВ ,А,

где , МВА; η − КПД, Pном.дв − номинальная мощность электродвигателя, МВт.

При этом если двигатель глухо подключен к питающей его кабельной линии, в начале которой установлена защита с выключателем, то в выражении (4.3) значение Iс.пр представляет собой сумму токов Iс.каб + Iс.дв.

Уставка по току ненаправленной защиты от замыканий на землю рассчитывается по условию несрабатывания защиты от собственного емкостного тока данного присоединения (линии или электродвигателя) по выражению:

, А (4.6)

где Котс − коэффициент отстройки, принимаемый 1,2;

Кбр − коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока в момент зажигания дуги:

-для цифровых реле Кбр = 1,8-2;

-для аналогового реле типа РТЗ-51 Кбр = 2,5;

Iс.пр − собственный емкостный ток защищаемого присоединения.

Выбранный по (4.6) ток срабатывания защиты проверяется по условию чувствительности:

, (4.7)

где ∑Iс − суммарный емкостной ток всех присоединений электрической сети.

Анализируя выражение (4.7) видим, для того, чтобы выполнить достаточно чувствительную ненаправленную защиту можно лишь в том случае, если значение ∑Iс превышает величину Iс.пр более, чем в 5 раз. Т.е. такую защиту можно применить только в достаточно разветвленной электрической сети. В противном случае применяют направленную защиту от замыкания на землю.

 

Пример расчета №4.1. Рассчитать ток замыкания на землю в сети напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью.

 

Рисунок 4.1. Расчетная схема к примеру расчета №4.1

 

1. Емкостной ток кабельных линий КЛ

- по таблице П.1.7: А

2. Емкостной ток воздушной линии ВЛ

- по формуле (4.5): А

3. Емкостной ток двигателей:

А

4. Суммарный емкостной ток при замыкании на землю составит:

А

 

4.1.3. Принципы выполнения защит от замыкания на землю

Признаки, по которым можно отличить поврежденную линию от неповрежденной линии следующие:

– величина тока нулевой последовательности (3 I 0) в неповрежденной линии меньше, чем в поврежденной;

– направление вектора тока 3 I0 в поврежденной и неповрежденной линиях противоположное.

На практике применяют два вида защит от замыкания на землю: ненаправленную (по 1-му признаку) и направленную (по 2-му признаку).

В цифровых реле для защиты нулевой последовательности применяются те же принципы построения, что и в аналоговых защитах.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...