Чувствительности ТНЗНП.

Ток срабатывания I ступени токовой защиты нулевой последовательности (токовой отсечки без выдержки времени) должна быть отстроена от утроенного тока нулевой последовательности 3I₀ в защите при КЗ на землю на шинах противоположной подстанции:

I ^I_{0 c,з} ³ К_отс 3I_{0 з}, (2.18)

где К_отс = 1.3 ¸ 1.5 коэффициент, учитывающий погрешности и запас, I_{0 з} - максимальное значение периодической составляющей начального тока нулевой последовательности в защите при замыкании на землю на противоположенной подстанции (точка К1, рис 2.6.)

Максимальное значение тока 3I₀ может быть при однофазном или двухфазном КЗ на землю. Если для расчетной точки КЗ результирующее сопротивление нулевой последовательности Х _0å:

Х_0å > Х_1å

то ток 3I⁽¹⁾₀ > 3I^(1,1)₀ и расчетным видом повреждения является однофазное КЗ на землю.

Если Х_0å < Х_å, то 3I⁽¹⁾₀ < 3I^(1,1)₀ и расчетным видом повреждения будет двухфазное КЗ на землю.

Зона действия I ступени защиты определяется графически по кривым изменения токов через защиту при изменении расстояния до точки КЗ 3I₀ = ¦ (l) (рис.2.6). Длина защищаемой зоны I ступени защиты l^I₁ должна быть не меньше 20 ¸ 25 % длины защищаемой линии.

Ток срабатывания II ступени ТНЗНП (токовой отсечки с выдержкой времени) выбирается по условиям:

а) отстройки от устроенного тока нулевой последовательности в защите при КЗ на землю за автотрансформатором предыдущей подстанции (на стороне смежного напряжения).

I^II_{0 c,з} ³ К_отс3I_0з (2.19)

где К_отс = 1.2 для защит ШДЗ и К_отс = 1.3 при использовании реле РТ-40, I_{0 з} - максимальное значение периодической составляющей начального тока нулевой последовательности в защите при КЗ на землю за автотрансформатором противоположной подстанции (для защиты 1 на рис. 2.6 расчетным током будет ток 3I_{0 з} при КЗ в точке К2).

б) по условию согласования с I ступенью защиты предыдущий линии по выражению

I^II_{0 c.з} ³ К_отс 3I _{0 расч}, (2.20)

где К_отс = 1.1; 3I_{0 расч} - расчетный ток, протекающий через защиту 1 при замыкании на землю в конце I cтупени защиты 3.

Определение 3I_{0 расч} производится графическим способом по кривым 3I₀ = ¦(l) (рис.2.6). Длина защищаемой зоны I ступени тоже определяется графически.

Коэффициент чувствительности II ступени защиты проверяется при КЗ на землю в конце защищаемой линии в минимальном режиме и в режиме каскадного отключения повреждения в конце своей линии (КЗ в точке К^¢1, отключен выключатель Q2):

3 I_{oз min}

К_ч = ------------- (2.21)

I^II_0с,з

При КЗ в конце линии и на шинах противоположной подстанции допустим К_ч ³ 1.5. При наличии надежно действующей резервной ступени допустимо снижение К_ч до 1.3. При наличии отдельной защиты шин противоположной подстанции достаточно иметь К_ч = 1.5 при каскадном отключении лини при КЗ в конце ее (сети 500 Кв).

При недостаточной чувствительности дополнительно к II ступени устанавливается III ступень защиты.

Ток срабатывания III ступени ТНЗНП выбирается по условию согласования со II ступень защиты предыдущей линии или автотрансформатора, установленной на стороне смежного напряжения. кроме того защита должна быть отстроена от тока 3I₀ в неполнофазных режимах и от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока при трехфазном КЗ за трансформаторами (автотрансформаторами) противоположного конца линии, а также при качаниях и асинхронном ходе.

Чувствительность III ступени проверяется в тех же режимах и точках, что и для II ступени.

Ток срабатывания IV ступени отстраивается от тока небаланса в нулевом КЗ за трансформаторов тока при 3-х фазном КЗ за трансформатором или на стороне НН автотрансформатора (точка К4, рис.4.1).

I^IV_oс,з = К_отс К_перК_нб I⁽³⁾_расч, (2.22)

где К_отс = 1,25; К_пер - коэффициент, учитывающий увеличение тока небаланса в переходном режиме: К_пер = 2 при t_c.р = 0,1с и К_пер = 1 при t_c,р ³ 0,6с; К_нб - коэффициент небаланса, зависит от погрешностей трансформаторов тока, которые, в свою очередь, определяются насыщением сердечника и зависят от кратности расчетного тока и первичному номинальному току трансформаторов тока:

при I_расч = (2 ¸ 3) I_ном К_нб = 0,05

при I_расч > 3 I_ом К_нб = (0,05 ¸ 0,1)

I⁽³⁾_расч - максимальное значение тока трехфазного КЗ проходящего через защиту при повреждении за трансформаторами.I_ном - номинальный первичный ток трансформаторов тока.

Ток срабатывания IV ступени проверяется также по условию отстройки от суммарного тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока в максимальном нагрузочном режиме

I^Iv_{о с,з} = (0,05 ¸ 0,1) I_ном . (2.23)

Коэффициент чувствительности IV ступени проверяется при однофазных КЗ в конце зоны резервирования

К_r = 3I^(I)_{o min} / I^Iv_{о с,з}, (2.24)

где 3 I^(I)_{o min} - ток, протекающий по защищаемой линии при однофазном КЗ в конце предыдущей линии (точка КЗ,рис.4.1, в режиме каскадного отключения.

Допускается Кr ³ 1,2.

Если IV ступень не удовлетворяет условиям чувствительности, допустимо выбрать ток срабатывания защиты по (2.23), но не менее 60А.

2.3.3 Особенности расчета ТНЗНП для параллельных линий.

Особые условия расчета ТНЗНП для параллельных линий возникает из-за взаимоиндукции между параллельными линиями.

Ток срабатывания I cтупени параллельных линий выбирается по (2.18) исходя из следующих условий:

а) по условию отстройки от тока 3 I_{о з 1} в месте установки защиты при КЗ на землю в конце линии (точка К1, рис.2.7) при работе одной линии и отключенной и заземленной с двух сторон второй.

Сопротивление нулевой последовательности линий для этого режима, которое вводится в схему замещения нулевой последовательности, равно

X²_oI-II

X¹_oI = X_oI - -----------, (2.25)

X_oI

где X_ол - собственное индуктивное сопротивление нулевой последовательности линии, X_ом - сопротивление взаимоиндукции между линиями.

б) по условию отстройки от тока 3 I_{о з 1} , протекающего по защищаемой линии, при каскадном отключении параллельной линии, имеющей повреждение на конце, ближайшем к месту включения рассматриваемой защиты (рис.2.7, точка К2).

На рис.2.8,а показана схема участка сети с двумя параллельными линиями на одной из которых при однофазном КЗ в точке К” происходит каскадное отключение повреждения.

На рис.2.8,б показана схема замещения нулевой последовательности для этого режима. Как показали расчеты при малом значении сопротивления нулевой последовательности системы Х_0II при удалении точки КЗ (с возрастанием) за счет взаимоиндукции ток в неподвижной линии 3I_0з1 может возрасти (рис.2.8,в)

Расчетное значение тока 3I_0з1, от которого должна отстраиваться I ступень защиты в этом режиме, определяется точкой М.(рис.2.8,в).

Из полученных значений за расчетный ток I^I_с.з принимается больший.

Ток срабатывания II cтупени защиты нулевой последовательности параллельных линий определяется по следующим условиям:

а) по условию отстройки от тока 3I_0з, протекающий через рассматриваемую защиту при замыкании на землю в конце I ступени защиты предыдущей линии при условии, что на защищаемом участке включена одна линия, а вторая линия отключена и заземлена с двух сторон. (рис.2.9.);

б) по условию отстройки от тока, протекающего по защищаемой линии в режиме каскадного отключения повреждения на параллельной линии.

Для определения тока срабатывания Iступени защиты 1 по этому условию используются расчетные кривые (рис.2.10), которые имеют различный характер в зависимости от взаимоиндуктивностии между параллельными линиями. На рис. 2.10 показана также прямая тока срабатывания I ступени защиты 4, с которой должна согласоваться в этом случае защита 1 - I^I_c,з.4 , который равен I^I_с,з.2.

Если в режим каскадного отключения i ступень защиты 4 охватывает всю линию (рис.2.10), т.е. на всей длине линии:

3I_{0 к} > I_с.з.4^I,

то ток срабатывания II ступени защиты 1 определяется по выражению:

I^II_c.з.1 = К_отс К_т I_с.з.^I, (2.26)

где К_т - коэффициент токораспределения при повреждении в точке К2 в режиме каскадного отключения, К_т = 3I_0з.1/3I_0к

Если в режиме каскадного отключения I ступень защиты 4 охватывает только часть поврежденной линии и изменения тока в неповрежденной линии характеризуются условием:

3I_{0 к1} > 3I_{0з1 (к1)}

(рис.2.10.), то ток срабатывания II ступени защиты 1 определяется по выражению:

I^II_с.з1 = К_отсI_расч. (2.27)

Значение расчетного тока I_расч определяется графически (см. рис. 2.10,б).

Если в режиме каскадного отключения I ступень защиты 2 охватывает только часть линии, на изменение тока в неповрежденной линии характеризуется соотношением:

3I_{0 К1} < 3I_{0 з1 (К2)} (рис.2.10,в), то ток срабатывания II ступени защиты 1 определяется по выражению:

I^II_с.з1 = К_отс 3I_{0 з1(К2)} (2.28).

2.3.4. Определение тока срабатывания токовых реле защиты.

Вторичный ток срабатывания защиты (уставка на реле) определяется по выражению:

I_с,р = I_с.з. / К_I , (2.29).

где К_I - коэффициент трансформации трансформаторов тока.

2.3.5. Выбор выдержек времени и построение временных характеристик ТНЗНП.

I ступень ТНЗНП - отсечка без выдержек времени. t^I_с.з = 0.

II ступень - отсечка с выдержкой времени. t_с.з.^II = t_уров + Dt, (2.30)

III ступень - отсечка с выдержкой времени. t^III_с.з.= t^II_c.з + Dt, (2.31)

IV ступень - чувствительная защита с выдержкой времени, выбирается по встречно-ступенчатому принципу.

t^IV_c,з1 = t^IV_с.з.3 + Dt, (2.32)

где Dt = 0.5 с - ступень селективности по времени,

t_уров = 0.3 ¸ 0.5 - время действия УРОВ.

Характеристика времени действия ТНЗНП приведены на рис.2.6,в.

Дата добавления: 2015-07-10