напряжение при выдержке времени отсечки порядка 0,05с. ток срабатывания отсечки должен быть равен пяти суммарным номинальным токам:
≥
Если это последнее условие оказывается расчетным, следует попытаться использовать загрубление на время включения.
Проверка чувствительности защиты:
ПУЭ требуют для токовых защит коэффициент чувствительности 1.5 при коротких замыканиях на защищаемом оборудовании, и 1.2 в зоне резервирования. Коэффициент чувствительности определяется по выражению:
Для расчета берется ток двухфазного КЗ в минимальном режиме.
Расчёт токовой отсечки по отходящим фидерам представлен в приложении лист 5.
4.3.2 Расчёт максимальной токовой защиты
Принцип действия МТЗ основан на том, что при возникновении КЗ ток увеличивается и начинает превышать ток нагрузочного режима. Селективность действия при этом достигается выбором выдержек времени.
В пределах каждого элемента МТЗ устанавливается как можно ближе к источнику питания.
Для того чтобы защита работала при КЗ и не работала в нормальных режимах необходимо определять ток срабатывания защиты – .
– это наименьший первичный ток, необходимый для действия ПО защиты. При этом необходимо обеспечить несрабатывание МТЗ при максимальных токах () и пусковых токов () нагрузки. Для этого необходимо выполнение следующих условий:
1. – пусковые органы защит не должны приходить в действие при максимальном рабочем токе нагрузки;
2. Пусковые органы защиты, пришедшие в действие при внешнем КЗ, должны вернуться в исходное состояние после его отключения и снижения до . Для выполнения этого условия ток возврата защиты должен удовлетворять требованию , где - коэффициент самозапуска двигательной нагрузки, учитывает возрастание тока при самозапуске двигателей, .
Токи и связаны коэффициентом возврата :
,
где , для МТЗ на цифровых реле .
Следовательно, при выполнении условия 2 всегда выполняется условие 1, поэтому выражение для определения можно получить следующим образом:
где - коэффициент надёжности, учитывает погрешность в определении , при использовании цифровых реле, в том числе Micom, может приниматься в пределах от 1,1 до 1,15.
.
Зная величину , можно определить - ток срабатывания реле, как ток , пересчитанный на вторичную обмотку ТА , где - коэффициент схемы, зависящий от схемы соединения ТА и обмоток реле и равный отношению тока в реле ко вторичному току ТА; - коэффициент трансформации ТА. По рассчитанному значению определяют - ток уставки. Участи токовых реле регулируется плавно, у других – ступенчато, при этом округление до производится в большую сторону.
Данные расчета уставок МТЗ ЗРУ-6 кВ представлены в Приложении лист 6.
4.3.3 Выполнение уставок на устройстве
Токи срабатывания защиты МТЗ должны быть пересчитаны в доли номинального тока реле или номинального вторичного тока трансформатора согласно [15].
Если уставки защиты выбраны в первичном токе, то они должны быть приведены к напряжению, где установлена защита, а затем определен относительный вторичный ток срабатывания реле, делением первичного тока срабатывания на первичный ток трансформатора тока соответствующей стороны:
>>=
Если уставки защиты выбраны в относительных единицах к номинальному току соответствующей стороны, должен быть определен относительный вторичный ток срабатывания, умножением относительного тока срабатывания на базисный ток этой стороны:
>>=
Базисный ток (коэффициент) на каждой стороне трансформатора – отношение номинального тока соответствующей стороны трансформатора к номинальному первичному току трансформатора тока этой стороны:
Диапазон уставок по току срабатывания 0,2 – 50 по каждой стороне трансформатора. У реле Micom P123 один диапазон 0,5-40х с точностью 0,01. Необходимо устанавливать ближайшее к расчетному значение. Заводом установлено 0,5.
Ступень имеет выход с выдержкой времени и мгновенный выход. Мгновенный выход используется для блокировки вышестоящей защиты (логическая селективность). Диапазон уставок по времени отключения Micom P123 0-150сек. по времени отключения 0,06 - точность установки составляет 0,01сек.
Расчёт уставки секционного выключателя, уставок ввода 6 кв и МТЗ стороны 110 кВ на реле Micom Р123 приведены в Приложении лист 7.
4.4 Расчёт дифференциальной защиты трансформатора
1. Дифференциальная защита трансформатора использует 2 комплекта трансформаторов тока, расположенных с обеих сторон трансформатора. Выравнивание вторичных токов по величине и по фазе производится защитой автоматически расчетным путем, для чего при задании общих характеристик задаются параметры трансформатора и трансформаторов тока. При этом возникает возможность собрать трансформаторы тока со всех сторон в «звезду», что снижает нагрузку вторичных цепей. Ток нулевой последовательности при этом устраняется расчетом, что делает характеристики независимыми от режима нейтрали трансформатора.
2. Реле имеет тормозную характеристику пропорционального типа (процентное торможение)- ток срабатывания защиты увеличивается пропорционально увеличению тока короткого замыкания. Тормозным током является самый большой ток среди подводимых к реле, по каждой фазе отдельно.
3. Характеристика состоит из четырех участков.
Характеристика дифференциальной защиты Micom P632.
– дифференциальный ток;
– тормозной ток – равен наибольшему из двух вторичных токов.
Участок АВ – начальный, на этом участке ток срабатывания не зависит от торможения. В точке В характеристика начального участка пересекается с первой тормозной характеристикой. Она имеет наклон Р1 и начинается от начала координат. Эта характеристика работает при малых токах короткого замыкания, когда погрешность трансформаторов тока невелика.
При токах, больших 2.5, начинается вторая тормозная характеристика, которая пересекается с первой в точке С и имеет более крутой наклон – Р2, учитывая большую погрешность трансформаторов тока при больших токах короткого замыкания.
И последний участок – DE – ток срабатывания опять не зависит от тормозного тока.
Ломаная линия ABCDE представляет общую характеристику дифференциальной защиты.
4. Блокировка током второй гармоники предназначена для обеспечения отстройки дифзащиты от броска тока намагничивания при подаче напряжения. Благодаря наличию блокировки ток срабатывания дифзащиты может быть выполнен значительно меньшим номинального тока трансформатора.
5. Блокировка по току пятой гармоники, предназначена для предотвращения ложной работы дифзащиты от повышенного тока намагничивания при перевозбуждении (подачи напряжения на обмотку трансформатора значительно выше номинального). Предполагается, что на трансформаторах украинского и российского производства без такой блокировки можно обойтись.
Выбор уставок выполняется по условиям:
1) Реле градуировано в относительных единицах к номинальному вторичному току трансформаторов тока стороны ВН, принятой за основную. Вторичные токи остальных сторон пересчитываются к основной стороне автоматически.
2) Реле отстроено от броска намагничивающего тока при токе срабатывания 1 участка характеристики (АВ), 02 номинального тока трансформатора.
3) При выборе коэффициента торможения Р1 первого участка тормозной характеристики в зоне малых токов КЗ, предполагается, что погрешность трансформаторов тока с учетом переходных процессов при внешних коротких замыканиях не превышает 5%.
4) При выборе коэффициента торможения Р2 второго участка тормозной характеристики в зоне больших токов КЗ, предполагается, что погрешность трансформаторов тока составляет 10%, а влияние переходных процессов на погрешность трансформаторов тока при внешних коротких замыканиях учитывается коэффициентом 1,5.
5) Ток срабатывания второго горизонтального участка (отсечки), не зависящий от торможения, принимается равным небалансу при внешнем коротком замыкании, с учетом загрубляющего коэффициента, при расчете погрешности трансформатора тока, равном 3. С учетом необходимости отстройки от броска тока намагничивания ток срабатывания отсечки должен быть не менее 6.
6) Ток блокировки по 2 гармонике принимается установленный заводом – 12%.
7) Погрешность выравнивания вторичных токов расчетным путем за счет дискретности этих расчетов можно не учитывать во всем диапазоне уставок реле.
8) Учитывая высокую точность работы микропроцессорной защиты, коэффициенты запаса при выборе уставок можно принять равными 1,2.
Выбор уставок дифзащиты трансформатора
Выбор уставок дифзащиты сводится к выбору параметров тормозной характеристики и проверки чувствительности.
При использовании микропроцессорного реле Micom P632 появляется возможность скомпенсировать отличие вторичных токов сторон ВН и НН и угловой сдвиг, появляющейся при трансформации токов со стороны ВН(Y) и НН(∆). Расчёт общих уставок сведён в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 Общие уставки
|
№ |
Наименование величины |
Расчётная формула |
Числовое значение для стороны |
||
|
110 |
6 |
||||
|
1 |
Напряжения обмоток, кВ |
115 |
6,3 22 |
||
|
2 |
Первичные номинальные токи, А |
31,62 |
551,1 |
||
|
3 |
Соединение обмоток трансформаторов тока |
|
Y |
Y |
|
|
4 |
Коэффициент трансформации трансформаторов тока |
6,64 |
115,7 |
||
|
5 |
Принятый коэффициент трансформации ТТ |
100/5 (20) |
1000/5 (200) |
||
|
6 |
Номинальный первичный ток ТТ, А |
100 |
1000 |
||
|
7 |
Базисный ток, А |
0,32 |
0,51 |
||
|
8 |
Максимальные первичные токи при скв. 3-х фазных КЗ (повреждение на шинах 6 кВ),А |
(из расчёта токов КЗ) |
396 |
6,89 |
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25
