Исследование токовой ступенчатой защиты радиальной сети

1.Цель  работы:

Изучить схему работы токовой ступенчатой защиты радиальной линии, исследовать поведение защиты в аварийном режиме, рассчитать параметры защиты, провести их испытания.

В состав  трехступенчатой  защиты  входят  токовая  отсечка,  токовая  отсечка  с  выдержкой  времени,  максимальная  токовая  защита. Двухступенчатая  защита  на  линии БВ и защита трансформатора  содержат  токовую  отсечку  и  максимальную  токовую  защиту, а также 2 нагрузки, 3 трансформатора тока, 6 выключателей.

N

вари-анта

U _НОМ, кВ

X_C

Ом

L_AБ,

км

L _БВ,

км

I _H1,

А

t_Н1,

сек

I _H2,

А

t_Н2,

сек

S_ТР,

кВА

u_K,

%

4

6,3

2,1

12

13

0,034

1

0,024

0,5

400

5,5

U_НОМ   -  номинальное  напряжение системы, кВ;

X_C       -   сопротивление  системы,  Ом;

L_AБ     -   длина  линии  АБ, км;

L_БВ     -   длина  линии  БВ, км;

I_H1       -   ток  первой  нагрузки,  А;

I_H2       -   ток  второй  нагрузки, А;

t_Н1      -   время  срабатывания  защиты  первой  нагрузки, сек;

t_Н2      -   время  срабатывания  защиты  второй  нагрузки, сек;

S_ТР    -    мощность трансформатора, кВА;

u_K,   -    напряжение к.з, %

Вид

короткого

замыкания

Значение  тока  в  точке  короткого  замыкания, кА

К₁

К₂

К₃

К₄

К₅

К₆

К₇

К₈

К₉

К₁₀

Трехфазное

1,104

0,809

0,639

0,528

0,444

0,383

0,337

0,301

0,295

0,528

Двухфазное

0,955

0,7

0,553

0,457

0,384

0,332

0,292

0,26

0,255

0,457

Работа схемы

При  коротком  замыкании  в  зоне  действия  первой  ступени  срабатывают  пусковые  органы  первой,  второй  и  третьей  ступеней.  Реле  первой  ступени  KA1 подают  питание  на  выходное  реле  KL, реле  второй  ступени  KA2  -  на  реле  времени   KT1,  реле  третьей  ступени  KA3  -  на  реле  времени  KT2.  Времена  срабатывания   KL,  KT1, KT2  соотносятся между  собой  следующим  образом: . Следовательно,  первым  сработает  выходное  реле  KL,  и  короткое  замыкание  отключится  без  выдержки  времени.

 При  коротком  замыкании  в  зоне  действия  второй  ступени  сработают  пусковые  органы  второй  и  третьей  ступени  и  подадут  питание  на  реле  KT1  и KT2 .  Первым  сработает  KT1, и  короткое  замыкание  отключится  с  выдержкой  времени,  равной  0.5 сек.

 Третья  ступень  срабатывает  при  отказе  первой  или  второй  ступени  или  при  отказе  защиты  смежного  участка.

Наименование  параметра

Расчетное

выражение

Числовое  выражение

1.Ток  срабатывания  первой  ступени  защиты линииАБ, кА

0,634

2. Время срабатывания первой  ступени  защиты линии АБ,  сек

---

0

3. Чувствительность  первой  ступени  защиты линии АБ,  %

По графику

73

4.Ток  срабатывания  первой  ступени  защиты линии БВ, кА

0,3612

5. Время срабатывания первой  ступени  защиты линии БВ,  сек

---

0

6. Чувствительность  первой  ступени  защиты линии БВ,  %

По графику

25

7.Ток  срабатывания  первой  ступени  защиты трансформ., кА

0,354

8. Время срабатывания первой  ступени  защиты трансформ., сек.

---

0

9. Чувствительность  первой  ступени  защиты трансформатора

0,83

10.Ток  срабатывания  второй  ступени  защиты линии АБ, кА

0,433

11. Время срабатывания второй  ступени  защиты линии АБ,  сек

0,5

12. Чувствительность  второй  ступени  защиты линии АБ

2,2

13.Ток  срабатывания  второй  ступени  защиты линии БВ, кА

0,0576

14.Время срабатывания второй  ступени  защиты линии БВ,  сек

0,5

15. Чувствительность  второй  ступени  защиты линии БВ

12,15

16.Ток  срабатывания  второй  ступени  защиты трансформ., кА

0,04

14.Время срабатывания второй  ступени  защиты трансформ.,  сек

0,5

Наименование  параметра

Расчетное

выражение

Числовое  выражение

15. Чувствительность  второй  ступени  защиты трансформатора

6,38

16.Ток  срабатывания  третьей  ступени  защиты линии  АБ, кА

0,098

17.Время срабатывания третьей   ступени  защиты линии АБ,  сек

2

18. Чувствительность третьей  ступени  защиты линии АБ

- при ближнем резервировании

- при дальнем резервировании

4,66

2,65

Режим

Вид  и  место

короткого замыкания

Сработавшие

ступени

защиты

Особые

условия

Оценка

селективности

К₁⁽³⁾

АБ, 1СТ,Q1

Нет

К₂⁽³⁾

АБ, 1СТ,Q1

К₃⁽³⁾

АБ, 1СТ,Q1

К₄⁽³⁾

АБ, 2СТ,Q1

К₅⁽³⁾

БВ,1СТ,Q2

К₆⁽³⁾

БВ,1СТ,Q2

К₇⁽³⁾

БВ,2СТ,Q2

К₈⁽³⁾

БВ,2СТ,Q2

К₉⁽³⁾

БГ,2СТ,Q3,Q4

К₁₀⁽³⁾

БГ,1СТ,Q3,Q4

Оценка

чувствительности

К₄⁽²⁾

АБ,2СТ,Q1

К₈⁽²⁾

БВ,2СТ,Q2

К₉⁽²⁾

БГ,2СТ,Q3,Q4

Оценка

ближнего

резервирования

К₄⁽²⁾

Q1, 3CТ,

Выведена  из  работы

вторая  ступень

защиты линии  АБ

Оценка

дальнего

резервирования

К₈⁽²⁾

К₉⁽²⁾

Q1,3CТ,

Q3,Q4,2СТ

Выведена  из  работы

первая   и  вторая  ступени  защиты  Б

Сработавшая защита

АБ 3СТ

Отключившийся выключатель

Q1

Показания регистрирующих приборов

0,528

Выводы о работе защит

На основании показания приборов можно сделать вывод, что короткое замыкание произошло на шине Б. Защита повела себя правильно: cработала III ступень защиты АБ, так как эта точка входит в зону действия III ступени защиты АБ.

В ходе данной лабораторной работы мы произвели расчет токовых ступенчатых защит сетевого участка. При проведении испытаний защиты сработали правильно, следовательно можно сделать вывод, что защиты настроены верно.

Защита АБ обладает ближним и дальним резервированием, срабатывая при отказе основной защиты на своем присоединение и при отказе основных защит смежного присоединения. Защита имеет относительную селективность – может реагировать на КЗ смежных присоединений.

Из вышеприведённых данных можно сделать следующие выводы:

Защита отключает только повреждённый участок линии , те соблюдается