Далее выбираются типы и уставки токовых реле и в заключении составляются карты уставок защит линий Л1 и Л2 по подобию карты уставок защиты трансформатора (см. п. 2.3).
В задании № 2 максимальные токовые защиты линий имеют обратнозависимые от тока характеристики срабатывания, которые хорошо согласуются с время-токовыми характеристиками плавких предохранителей трансформаторов, подключенных к линиям с помощью отпаек (табл. П.2.5).
Защита с зависимой характеристикой срабатывания по типу «нормально-инверсная» описывается математическим выражением [4]:
tсз = 0,14⋅ K /(I∗0,02 −1), (2.1) где K – временной коэффициент (уставка по времени на цифровом реле); I∗– кратность тока КЗ относительно тока срабатывания защиты.
Согласование последующей и предыдущей защит осуществляется при максимальном значении тока КЗ, одновременно проходящего по обеим защитам, т. е. расчетным значением является ток КЗ в начале предыдущей линии. При данном токе КЗ по зависимой характеристике защиты предыдущей линии определяют время ее срабатывания. Последующая защита при том же токе КЗ должна иметь время срабатывания tсз на ступень селективности Δt = 0,3 с больше предыдущей защиты.
Зная значение tсз из выражения (2.1) выводят формулу для определения временного коэффициента последующей защиты:
К = tсз ⋅(I∗0,02 −1)/0,14. (2.2)
Затем по (2.1) определяют время срабатывания последующей защиты при КЗ в начале своей линии. Теперь уже эта защита является предыдущей по отношению к защите следующей линии и порядок расчета повторяется.
Для наглядности согласования защит с зависимыми характеристиками срабатывания строят, так называемую, карту селективности
(рис. 2.1).
Ниже приводится пример расчета коэффициентов K и порядок построения карты селективности для задачи с вариантом А (см. табл. 2).
Защита 1 (см. рис. 1) имеет следующие уставки по току и по времени Iсз.1 = 110А; K1 = 0,08. Следовательно, задаваясь произвольными значениями тока короткого замыкания Iк , по выражению (2.1) определяем выдержки времени срабатывания этой защиты и на рис. 2.1 строим кривую 1 зависимости tсз = f (Iк):
Iк = 200 А tсз = 0,14⋅0,08/[(200/110)0,02 −1]= 0,93 с;
Iк = 450 А tсз = 0,14⋅0,08/[(450/110)0,02 −1]= 0,39 с; Iк = 630 А tсз = 0,14⋅0,08/[(630/110)0,02 −1]= 0,31с;
Iк = 1000 А tсз = 0,14⋅0,08/[(1000/110)0,02 −1]= 0,25 с.
Таким образом, время срабатывания защиты 1 при КЗ вблизи выключателя 1 (Iк1 = 630 А) равно tсз.1 = 0,31 с. Последующая защита 2 при КЗ в рассматриваемой точке, т. е. в конце своей линии, должна иметь время срабатывания на ступень селективности больше, т. е. tсз.2(к) = tсз.1 + Δt = 0,31 + 0,3 = 0,61 с.
По выражению (2.2) при Iсз.2 = 140 А определим временной коэффициент защиты 2:
K2 = 0,61[(630/140)0,02 −1]/0,14 = 0,133.
На цифровом реле величину K можно выставить в пределах от 0,05 до 1,0 с шагом дискретизации 0,01, поэтому принимаем K2 = 0,13.
Защита 2 при КЗ в начале своей линии, т. е. вблизи выключателя 2 (Iк.2 = 780 А), срабатывает с выдержкой времени:
tсз.2(н) = 0,14⋅0,13/[(780/140)0,02 −1]= 0,52 с.
При отказе защиты 1 или ее выключателя должна сработать защита 2, которая является резервной к коротким замыканиям на предыдущей линии. Предположим, что при повреждении на данной линии (Л1) ток КЗ равен 450А, тогда время срабатывания защиты 2 в зоне резервирования составит:
tсз.2( р) = 0,14⋅0,13/[(450/140)0,02 −1]= 0,77 с.
При данном токе время срабатывания защиты 1 равно 0,39 с, следовательно, Δt = 0,77 – 0,39 = 0,38 > 0,3 с, т. е. селективность соблюдается.
По трем полученным значениям tсз.2 строится характеристика защиты 2 (кривая 2 на рис. 2.1).
Далее без подробных пояснений аналогично выполняются расчеты для всех последующих защит.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Iк, кА
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.