Расчет токов короткого замыкания и выбор оборудования подстанции, страница 6

2)  уставка по току и по времени срабатывания МТЗ:

3)  уставка по току и по времени срабатывания защиты от перегрузки:

5 Защита трансформаторов 110/10 кВ

5.1 Расчёт МТЗ на выключателях Q7 и Q9

Расчёт МТЗ для выключателей Q7 и Q9 аналогичен, поэтому приведём пример расчёта для выключателя Q7.

Рассчитаем  ток  нагрузки:

Рассчитаем ток срабатывания МТЗ по условию отстройки от токов нагрузки:

Рассчитаем ток срабатывания МТЗ по условию согласования защит по чувствительности:

Рассчитываем коэффициент чувствительности:

 – условие выполняется.

Результаты расчёта для выключателя Q9:

– условие выполняется.

Время срабатывания защиты:

5.2 Расчёт МТЗ на выключателях Q6 и Q8

Расчёт МТЗ для выключателей Q6 и Q8 аналогичен, поэтому приведём пример расчёта для выключателя Q6.

Рассчитаем ток срабатывания МТЗ по условию отстройки от номинального тока трансформатора:

Рассчитаем ток срабатывания МТЗ по условию согласования с МТЗ на выключателе Q3 с учётом изменения коэффициента трансформации:

Рассчитываем коэффициент чувствительности защиты по минимальному току КЗ на шине НН, приведенному к стороне ВН при максимально возможном коэффициенте трансформации за счёт РПН с учётом того, что ТТ соединены в ∆:

 – условие  выполняется.

Результаты расчёта для выключателя Q8:

– условие выполняется.

Время срабатывания защиты:

5.3 Расчёт дифференциальной защиты трансформаторов

Расчёт ДЗ для выключателей Q7 и Q9 аналогичен, поэтому приведём пример расчёта для выключателя Q7.

Расчёт дифференциальной защиты на базе реле типа ДЗТ

Рассчитаем номинальные токи трансформатора со стороны ВН и НН:

;

.

Номинальные токи трансформаторов тока:

- сторона ВН – 75/5 А;

- сторона НН – 600/5 А.

Рассчитаем токи в плечах ДЗТ:

- первое плечо ВН:

;

- второе плечо НН:

.

Рассчитаем проходящий в реле ток компенсации небаланса:

.

Ток срабатывания  защиты выбирается по двум условиям:

1)  отстройка от броска тока намагничивания:

2)  отстройка от тока небаланса:

 

где    .

Расчётный ток небаланса, определяемый погрешностями ТТ:

.

Расчётный ток небаланса, определяемый наличием устройства РПН:

 .

Таким образом, максимальный ток небаланса составит:

.

Ток срабатывания  защиты отстроенный от тока небаланса:

Рассчитаем коэффициент чувствительности реле типа ДЗТ:

 – условие не выполняется.

Следовательно, применение реле типа ДЗТ нецелесообразно из-за недостаточной чувствительности.

Расчёт дифференциальной защиты с применением цифрового реле

Рассчитаем уставку по степени торможения:

Принимаем 40%-ую тормозную характеристику.

Коэффициент чувствительности:

– условие выполняется.

 

Оценим степень торможения:

Таким образом, уставка возросла с 40 % до 374 % номинального тока или в раз.

Применяем цифровое реле, при этом защита более чувствительна, нежели с применением реле типа ДЗТ.

Устанавливаем также защиту от перегрузки.

Ток срабатывания  защиты от перегрузки с действием на сигнал:

 

Дополнительно предусматриваем также и защиту от перегрузки на основе тепловой модели:

·  устанавливаем постоянную времени нагрева и постоянную времени остывания обмоток трансформатора:

·  уставки по тепловой модели:

Результаты расчёта для выключателя Q9:

– условие выполняется.

Принимаем 40%-ую тормозную характеристику.

– условие выполняется.

Применяем цифровое реле, т. к. 16,3>2,4

6 Защита линий 110 кВ

6.1 Расчёт защит на выключателе Q1

1) Дистанционная защита от междуфазных КЗ.

Рассчитываем одну ступень защиты. Время срабатывания ступени:

Удельное сопротивление ЛЭП:

Сопротивление срабатывания:

2)Защита нулевой последовательности от однофазных КЗ.

Ток нулевой последовательности:

Ток срабатывания  защиты:

6.2 Расчёт защит на выключателе Q3

1) Дистанционная защита от междуфазных КЗ.

Рассчитываем одну ступень защиты. Время срабатывания ступени:

Удельное сопротивление ЛЭП:

Сопротивление срабатывания:

2)Защита нулевой последовательности от однофазных КЗ.

Ток нулевой последовательности:

Ток срабатывания  защиты:

6.3 Расчёт защит на выключателе Q5

1) Дистанционная защита от междуфазных КЗ.

Рассчитываем две ступени защиты.

1 ступень:

Время срабатывания ступени:

Удельное сопротивление ЛЭП:

Сопротивление срабатывания:

2 ступень:

Выдержка времени:

Сопротивление срабатывания:

2)Защита нулевой последовательности от однофазных КЗ.

Ток нулевой последовательности:

Ток срабатывания  защиты:

Результаты выбора и расчёта защит сводим в таблицу 6.1.