Расчет устройства релейной защиты воздушной линии 110 кВ «Мудьюга-тяговая-Кодино», страница 2

При выборе параметров срабатывания III ступени защиты прежде рассматриваем возможность отстройки от максимального нагрузочного режима по углу. Для этого  выбираем угол g наклона правой боковой стороны характеристики реле сопротивления III ступени

где    j_{нагррасч} = 31°, согласно [9],

j_доп =12°– дополнительный угол, он должен превышать сумму погрешностей характеристики в сторону уменьшения g, погрешности расчётов нагрузочного режима, погрешностей измерительных трансформаторов в сторону увеличения угла вектора сопротивления и запаса.

Т.к. g < 47°, то условие выполняется, следовательно, первичное сопротивление срабатывания III ступени выбирается по условию обеспечения требуемой чувствительности при каскадном отключении металлического к.з. в конце зоны резервирования

где     к_чтреб = 1,2 – требуемый в соответствии с [1] наименьший коэффициент чувствительности,

Z_з и j_з  –  модуль и аргумент первичного сопротивления в месте установки защиты при металлическом к.з. в конце зоны резервирования.

По табл. 4.2 выбираем  максимальное сопротивлени

         тогда

arg= 86,52°.

Время срабатывания выбирается по встречно-ступенчатому принципу

4.1.2 Токовая отсечка от междуфазных КЗ

Ток срабатывания отсечки выбирается большим из условия отстройки от , вне защищаемой линии.

где      – наибольшее значение периодической составляющей тока в защите при  на шинах ПС связываемых линией;

к_отс =1,2 – коэффициент отстройки.

Согласно рис.8 необходимо найти токи трёхфазного КЗ в точке К4 при питании от ПС «Вонгуда» и в точке К5 при питании от ПС «Обозерская».

 Токи рассчитаны в п.2.1.1.6

Выбираем наибольший ток   и определяем ток срабатывания защиты

Токи двухфазного КЗ в точках К4 и К5

Чувствительность оценим графически (рис.13).

Рисунок 13.

Из рис.13 видно, что токовая отсечка не чувствительна к КЗ, поэтому её не используем.

4.1.3 Токовая направленная защита нулевой последовательности

Расчётная схема приведена на рис.3, а схема замещения для расчётов токов замыкания на землю на рис.9. Токи рассчитаны в п.2.1.2.

4.1.3.1 Первая ступень

Ток срабатывания первой ступени выбирается по условию отстройки от утроенного тока нулевой последовательности в защите при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции

где     к_отс =1,3¸1,5 – коэффициент, учитывающий погрешности и запас [15],

I_0з – максимальное значение периодической составляющей начального  тока нулевой последовательности в защите при замыкании на землю на противоположной подстанции.

   (п.2.1.2.2).

Время срабатывания определяется собственным временем срабатывания реле и принимается равным    0,03 с.

4.1.3.2 Вторая ступень

Ток срабатывания выбирается по условию согласования с I ступенью защиты предыдущей линии (ВЛ «Кодино-Обозерская»)

где      к_отс =1,1 по [15];

           I_{0сзпред} – ток срабатывания ступени защиты, с которой производится    согласование;

где    по (п.2.1.2.2).

Время срабатывания отстраивается от I ступени предыдущей линии

,

0,03+0,2=0,23 с.

Чувствительность защиты оцениваем по выражению

,

где   I_0зmin – минимальное значение периодической составляющей начального тока нулевой последовательности в защите при расчётном виде КЗ в расчётном режиме.

   (п.2.1.2.2).

Допустимый по [1]    к_чт ³1,5. Т.к. чувствительность не обеспечивается, то необходимо увеличить выдержку времени, а ток срабатывания находится исходя из требуемого коэффициента чувствительности

4.1.3.3 Четвёртая ступень

Ток срабатывания отстраивается от тока небаланса в нулевом проводе трансформатора тока при трёхфазных КЗ за трансформаторами

где      к_отс =1,25 по [8];

 к_пер  – коэффициент, учитывающий увеличение тока небаланса в переходном  режиме: к_пер = 2 при t_ср =0,1 с и к_пер = 1 при t_ср =0,6 с  [15];