- сопротивление реле РТ-40 при минимальной уставке; SР и ICPMIN - расчетная мощность реле и минимальный ток срабатывания реле (для реле РТ-40/50 SP = 0,8 ВА, ICP MIN = 12,5 А; для реле РТ-40/10 SP = 0,5 ВА, ICP MIN = 2,5 А); [9]; RПР - активное сопротивление проводников в сигнальном кабеле (можно принять RПР = 0,05 Ом); RПЕР - активное сопротивление переходных контактов (можно принять RПЕР = 0,1 Ом).
Значение расчетного наибольшего сопротивления:
ZН РАСЧ = 2 × 0,05 + 2 × 0,8 / (12,5) + 0,5 / (2,5) + 0,1 = 0,29 Ом.
Это значение (0,29 Ом) значительно меньше допустимого (10 Ом). Следовательно, режим работы ТТ в защите, установленной на линии W2 на подстанции № 1, соответствует требованиям, при выполнении которых полная погрешность ТТ не превысит 10 %.
3.4.10. Проверка согласования защит
Наиболее наглядное представление о согласовании защит, установленных на разных элементах электрической системы, дают характеристики этих защит в графическом виде - карты селективности (рис. 3.21, а и б).
Для этого характеристики должны быть приведены к одной ступени напряжения электрической системы, например, к стороне 10 кВ. Как правило, на карты селективности выносят характеристики только тех защит, которые необходимо отстраивать друг от друга по времени или току и которые обтекаются током КЗ при КЗ в наиболее удаленной точке сети. Именно по этой причине характеристики защит представлены на двух рисунках, а не на одном.
Рис. 3.21. Карты селективности защит, установленных на подстанциях № 1, № 2, № 3 (а) и № 1, № 3, № 4 (б)
Значения параметров срабатывания защит, полученные расчетным путем и необходимые для построения характеристик, приведены в табл. 3.14.
Таблица 3.14
4. Пример расчета и согласования средств релейной защиты на микропроцессорной и электромеханической базах
Требуется рассчитать и согласовать релейную защиту системы электроснабжения, схема которой представлена на рис. 4.1. Защиту линии W3 выполнить на электромеханической базе (реле РТ-40; независимая времятоковая характеристика МТЗ); линии W2 - на базе устройства "СИРИУС-2-Л" (независимая времятоковая характеристика МТЗ); линии W1 - также на основе устройства "СИРИУС-2-Л". Оценить эффективность МТЗ с различными времятоковыми характеристиками.
4.1. Исходные данные
Параметры энергосистемы:
Максимальные рабочие токи линий:
IMAX РАБ W1 = 330 A; IMAX РАБ W2 = 265 A; IMAX РАБ W3 = 210 A.
Время действия собственных защит нагрузок:
tСЗ Н1 = 0,6 c; tСЗ Н2 = 0,9 c; tСЗ Н3 = 1,1 c; tСЗ Н4 = 0,8 c.
Коэффициенты трансформации ТТ: kTT = 500/5.
4.2. Расчет защиты линии W3
Токи трехфазного и двухфазного КЗ на линии W3 (функции от l):
Ток срабатывания отсечки линии W3:
Ток срабатывания реле:
Принятое значение тока срабатывания реле (уставка): IУCT = 12 А.
Уточненное значение тока срабатывания отсечки линии W3:
Эффективность токовой отсечки линии W3 оценивается графически по длине зоны действия (рис. 4.2). Длина минимальной зоны действия токовой отсечки W3 (в процентах от длины всей линии):
Ток срабатывания МТЗ линии W3:
Ток срабатывания реле:
Принятое значение тока срабатывания реле (уставка): IУСТ = 3,6 А.
Уточненное значение тока срабатывания отсечки линии W3:
Проверка чувствительности МТЗ линии W3:
Время срабатывания МТЗ линии W3:
tMTЗ W3 = tСЗ H4 + Δt = 0,8 + 0,5 = 1,3 с.
Токовые характеристики двухступенчатой защиты линии W3 представлены на рис. 4.3.
4.3. Расчет защиты линии W2
Токи трехфазного и двухфазного КЗ на линии W2 (функции от l):
Ток срабатывания отсечки линии W2:
Уставка по току (МТЗ-1) для устройства "СИРИУС-2-Л" (не требует уточнения):
Длина минимальной зоны действия токовой отсечки линии W2 определяется графическим путем (рис. 4.4):
Ток срабатывания МТЗ линии W2:
Уставка по току (МТЗ-3) для устройства "СИРИУС-2-Л":
Проверка чувствительности МТЗ линии W2 в режимах основного и резервного действия:
Время срабатывания MT3 линии W2:
tМТЗ W2 = max (tМТЗ W3; tCЗ H3) + Δt = max (1,3; 1,1) + Δt = 1,3 + 0,4 = 1,7 c.
Mожно (но не обязательно) ввести дополнительную ступень защиты - токовую отсечку с выдержкой времени. Ток срабатывания этой отсечки:
IHO W2 = kЗ × ITO W1 = 1,1 × 1200 = 1320,0 A.
Уставка по току (MT3-2) для устройства "СИРИУС-2-Л":