(*) - у відповідності з приєднувальними приладами; It - струм термічної стійкості трансформаторів струму, А; Імакс - струм динамічної стійкості трансформаторів струму, А.

Для вибору трансформаторів струму знаходять максимальний робочий струм для вводу лінії 10 кВ за формулою:

де SР - розрахункова потужність лінії 10 кВ, кВА.

Таблиця 4. Порівняння характеристик трансформаторів струму

Вибрані ТС необхідно перевірити на 10 % похибку.

ІІ. Перевірка ТС-3(ТПЛ) на 10 % похибку

Перевірка ТС на 10 % похибку може здійснюватися 4 способами:

· по кривих припустимої кратності - КПК:

· по паспортних даних;

· по дійсній (фактичній) ВАХ;

· по типовій кривій намагнічування сталі - КН.

Мал. 3. Способи розрахунку о < 10 %.

Для правильного і надійного функціонування релейного захист) ПЛ-10 кВ необхідно визначити струм к.з., при якому о < 10 %

* для струмової відсічки і МСЗ з незалежною характеристикою

де 1,1 - коефіцієнт, що враховує збільшення кратності І1 порівняно з І2 із-за 10 % похибки ТС;

* для МСЗ з залежними (інверсними) характеристиками

Ісогл - відповідає первинному струму к.з., при якому проводиться узгодження по часу попереднього та наступного захистів.

* для сучасних серій мікропроцесорних пристроїв, що працюють з залежними характеристиками

* для дифзахистів силових трансформаторів і ПЛ.-110 кВ

Проведемо розрахункову перевірку ТС типу ТПЛ-10 з обмоткою класу Р і кт = 100/5 по паспортних даних.

За схемою (мал.3), ГОСТ 7746-78 вихідні дані для ТПЛ-10:

Кн=13;

ZH = 0,6 Ом;

Z2 = 0,22 Ом;

Z н факт.розр. = 0,31 Ом;

За методом КПК знаходимо коефіцієнт К10

Допустиме значення кратності

При відомих параметрах ТПЛ-10 і можемо визначати фактичне значення навантаження:

І вже це значення задається наладчикам РЗА. В ряді випадків виникає потреба зменшення повної похибки о,: за рахунок зменшення опору вторинної обмотки (мікропроцесорні пристрої РЗА мають опір менше, ніж електромеханічні) або заміни ТС.

В практиці досить часто виникає потреба розрахункової перевірки ТС по фактичній ВАХ. Значення повної похибки при цьому визначається за формулою

де ІНАМ - струм намагнічування, який визначається по ВАХ на підставі значення U2 РОЗР:

3. Розрахунок струмів спрацювання мікропроцесорного пристрою РЗА-3 (Р122)

Струм спрацювання МСЗ вибирається за 3 умовами:

не спрацювання РЗ при струмах після аварійних перевантажень; тобто після відключення к.з. на попередньому елементі;

узгодження чутливості РЗ наступного і попереднього елементів;

забезпечення чутливості при к.з. в кінці захисного елемента (основної зони) і в кінці кожного із попередніх елементів (зони дальнього резервування).

По першій умові струм спрацювання РЗ-3 визначається за формулою

Кн - коефіцієнт надійності не спрацювання РЗ;

Кс.з.п.- коефіцієнт самозапуску навантаження, який враховує збільшення робочого струму за рахунок одночасного самозапуску всіх електродвигунів, що затормозилися внаслідок зниження напруги під час к.з.;

Кв- коефіцієнт повернення ("возврата") максимального реле струму.

Для мікропроцесорних реле рекомендується

Кн = 1,1;

Кв = 0,96;

Кс.з.п = 1,1... 1,3.

Для статичних реле серії PC

Кн=1,15;

Кв=0,90.

Іроб.макс. визначається з врахуванням допустимого перевантаження:

для трансформаторів 10/0,4 кВ потужністю до 630 кВА тривале перевантаження допускається в межах 1,6... 1,8 рази;

для трансформаторів 110/10 кВ потужністю до 10000 кВА тривале перевантаження не перевищує 1,4... 1,6;

для кабельних мереж напругою > 10 кВ перевантаження взагалі не допускається.

За умовами узгодження чутливості РЗ послідуючого і попередніх елементів струм спрацювання наступного захисту визначається за формулою:

Кнх. - коефіцієнт надійності узгодження. Для мікроелектронних і мікропроцесорних реле:

Кн.с.?1,3...1,4

Кр - коефіцієнт струморозподілу. Для схем з радіальним одностороннім живленням:

Кр=1

Найбільш важкі умови узгодження чутливості МСЗ складаються для приєднань 10 кВ, коли кожне з приєднань має різнотипні пристрої або різнотипні часо-струмові характеристики (в т.ч. і запобіжники).

Після розрахунків Ісз. вибираємо найбільше значення і вже за його значенням визначаємо струм спрацювання реле (уставку по струму):

Ксх - коефіцієнт схеми. При схемі включення реле на фазні струми (повна або не повна зірка) Ксх = 1;

Кт - коефіцієнт трансформації ТС.

Оцінка ефективності РЗ здійснюється з допомогою коефіцієнта чутливості:

Ір.мін. - мінімальне значення струму в реле (пристрої РЗ) при найменш придатних умовах, А

При захисті ЛЕП-10 слід мінімальне значення струму розраховувати при двофазному к.з.

Для захисту трансформаторів зі схемами з'єднання обмоток Y/?-11

(Y/?) для

2х релейної схеми - Ір.мін = 0,5 * І2к [2 І >];

3х релейної схеми - Ір.мін. = І2к [З І >]

Для ЛЕП - 10 кВ з включенням мікропроцесорних пристроїв РЗА на фазні струми (схема повної і не повної зірки)

Підвищення чутливості МСЗ ЛЕП - 10 кВ можна здійснити шляхом:

зменшення струму спрацювання і застосування мікропроцесорних пристроїв з коефіцієнтами Кн = 1,1; Кв - 0,96.

збільшенням струму ік.мін. шляхом зменшення довжини основної захисної зони.

4. Розрахунок струмів плавких вставок запобіжників ТМ-2, ТМ3

Номінальний струм трансформатора ТМ-2 на стороні 10кВ визначається за формулою:

Для захисту від коротких замикань в ТП застосовуємо запобіжники типу

ПКТ102-10-31,5У3:

номінальний струм плавкої вставки - 40 А, Іном відкл = 31,5 кА.

Номінальний струм трансформатора ТМ-15 на стороні 10кВ визначається за формулою:

Для захисту від коротких замикань в ТП застосовуємо запобіжники типу

ПКТ101-10-12,5У3: номінальний струм плавкої вставки - 10 А, Іном відкл = 12,5 кА.

Номінальний струм плавких запобіжників серії ПКТ - 10

Таблиця 4. Номінальні струми плавких вставок запобіжників ПКТ - 10

5. Узгодення зворотно-залежних часо-струмових характеристик захисних пристроїв рза-3 з рза-4, рза-5

Вибір часу спрацювання і типу часо-струмової характеристики МСЗ.

Витримка часу МСЗ вводиться для уповільнення дії РЗ з метою забезпечення селективності дії РЗ наступного елемента по відношенню до захисту попередніх елементів

?t - ступінь селективності РЗ;

Для сучасних мікропроцесорних пристроїв РЗА з незалежною часо-струмовою характеристикою ?t = 0,3... 0,4 с

Для пристроїв Р122: ?t = 0,4...0,5 с

При виборі типу зворотньо-залежної часо-струмової характеристики по МЕК 255-4 слід виходити з рекомендацій розробників і національних НТД, які, як правило, підкреслюють, що розпочинати слід з "нормальної" характеристики.

Необхідний час спрацювання захисту tcз. вибираємо за виразом для tсз посл.

Для обчислення значення "часового" коефіцієнта К скористаємося рекомендаціями МЕК

Постійні коефіцієнти б і в - визначають ступінь крутизни залежних (інверсних) часо-струмових характеристик по рекомендаціям МЕК

нормальна характеристика а = 0,02; в = 0,14;

дуже залежна а = 1; в = 13,5;

екстремально залежна а = 2; в = 80.

В момент к.з. час спрацювання захисту визначається за формулою

де - розрахункова кратність струму.

Забезпечити селективну роботу мікропроцесорного пристрою Р122 при к.з. на вводах 10 кВ споживчого трансформатора 10/0,4 кВ типу ТМ - 63

Часо-струмова характеристика запобіжника ПКТ -10 з Іпл= 10 А будується при відомому значені з врахуванням 20 % розкиду часо-струмової характеристики

По кривій 4 ПКТ визначаємо час плавлення вставки запобіжника

tпл = 0,03 с

При цьому розрахунковому струмі час спрацювання наступного захисту РЗ-3 з мікропроцесорним пристроєм Р12 буде

Приймаємо ?t=0,6 c

Тоді tсз.= 0,03 + 0,6=0,63 c

За визначеними струмами спрацювання РЗ-3 розраховуємо кратність струму, а потім вибираємо тип часо-струмової характеристики (на першому етапі починаємо з "нормальної")

Тоді для «нормальної» характеристики розраховуємо «часовий» коефіцієнт

Приймаємо К = 0,05 с і побудуємо часо-струмові характеристики Р122 для різних значень tсз(3)

При І=180А (= 1,5) 0,87 с

І=240 А (= 2) 0,5 с

І=360 А (= 3) 0,32 с

Мал. 4. Узгодження часу спрацювання захистів рза-3 з рза-5

Треба забезпечити селективну роботу мікропроцесорного пристрою

Р122 при к.з. на вводах 10 кВ споживчого трансформатора 10/0,4 кВ типу

ТМ - 250

Часо-струмова характеристика запобіжника ПКТ -10 з Іпл= 40 А будується при відомому значені з врахуванням 20 % розкиду часо-струмової характеристики

По кривій 4 ПКТ визначаємо час плавлення вставки запобіжника

tпл = 0,25 с

При цьому розрахунковому струмі час спрацювання наступного захисту РЗ-3 з мікропроцесорним пристроєм Р122 буде

Приймаємо ?t=0,38 c

Тоді tсз.= 0,25 + 0,38=0,63 c

За визначеними струмами спрацювання РЗ-3 розраховуємо кратність струму, а потім вибираємо тип часо-струмової характеристики (на першому етапі починаємо з "нормальної")

Тоді для «нормальної» характеристики розраховуємо «часовий» коефіцієнт

Приймаємо К = 0,09 с і побудуємо часо-струмові характеристики Р122 для різних значень tсз(3)

При І=240 А (= 2) 0,9 с

І=265 А (= 2,2) 0,79 с

І=360 А (= 3) 0,57 с

Мал. 5. Узгодження часу спрацювання захистів рза-3 з рза-4

6. Побудова карти селективності

Размещено на Allbest.ru