Релейная защита кабельной линии

Распределительные сети промышленных предприятий на номинальное напряжение 10 кВ имеют одностороннее питание и выполняются с изолированной нейтралью. Для таких сетей должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от междуфазных замыканий и от однофазных замыканий на землю [9]. Наиболее распространенным видом защиты является максимальная токовая защита (МТЗ). От междуфазных замыканий такую защиту рекомендуют [9] выполнять в двухфазном исполнении и включать ее в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения с целью отключения в большинстве случаев двойных замыканий на землю только одного места повреждения. В зависимости от требований чувствительности защита может быть выполнена одно-, двух- или трехрелейной.

Расчет релейной защиты проведем для кабельной линии ГРП-ТПЗ.

Ток срабатывания МТЗ:

 

 (6.1)

 

где К_зап- коэффициент запаса, учитывает погрешность реле, неточности расчета (К_зап=1,1:1,2) [1];

К_сз- коэффициент самозапуска, учитывает возможность увеличения тока в защищаемой линии вследствие самозапуска ЭД при восстановлении напряжения после отключения КЗ (К_сз=1,5:3) [1];

К_в- коэффициент возврата токового реле (К_в=0,8:0,85);

I_p,max- максимальный ток в линии в нормальном режиме.

 

 

Выбираем трансформатор типа ТПЛ-10 с коэффициентом трансформации К_т=100/5.

Ток срабатывания реле:

 

 (6.2)

 

где К_сх- коэффициент схемы, зависит от способа соединения ТТ и имеет значение 1- при соединение в полную звезду (или неполную) и - при включении реле на разность токов двух фаз [1]

 

 

Принимаем установку для реле РТ-40 равную 5А.

Выбранная защита должна быть проверена по чувствительности, т.е.:

 

 (6.3)

 

где I_кзmin- минимальный ток КЗ в конце защищаемого участка.

 

 

 

Чувствительность защиты считается достаточной, если при КЗ в конце защищаемого участка К_ч≥1,5 [1].

Избирательность защиты обеспечивается выбором выдержки времени по условию:

 

 (6.4)

где t₂- выдержка времени защиты, расположенной ближе к источнику питания по сравнению с защитой, имеющей меньшую выдержку времени t₁;

∆t- ступень избирательности, в расчетах принимается равной 0,6-1 с. для защит с ограниченно зависимой от тока КЗ характеристикой времени срабатывания;

0,3-0,6 с. для защит с независимой характеристикой времени срабатывания.

Т.к. нет других защит, кроме МТЗ, то при ∆t=0,3 с. t₂=0,3 с.

Т.к. отсутствует защита тока отсечки t₁=0, то для эффективности работы МТЗ можно применить t₂=0,1 с.

Трансформатор тока типа ТПЛ-10 УЗ

 

U_ном=10 кВ

I_1ном=100 А

I_2ном=5 А

 

Трансформатор напряжения типа НТМН-10-66 УЗ

 

U_ном=10 кВ

U₁=10 кВ

U₂=100 В

Реле тока типа РТ-40

I_{уставки}=5 А

Реле времени типа РВМ-12

Реле промежуточное типа РП-341

Реле указательное типа РУ-21

Реле промежуточное типа РП-341.

 

Охрана труда

При прикосновении человека к токоведущим частям электрической установки, находящимся под напряжением, или к металлическим частям, которые оказываются под напряжением вследствие пробоя или неисправности изоляции, может произойти поражение человека электрическим током. Для исключения случайного прикосновения человека к голым токоведущим частям устанавливают ограждения или располагают токоведущие на определенной высоте.

Чтобы обеспечить безопасность людей, работающих на установках до 1000 В и выше, необходимо сооружать заземляющие или зануляющие устройства, заземлять или занулять металлические части электрического оборудования или электрических установок. Заземляющие и зануляющие устройства должны удовлетворять требованию, обусловленному режимом работы сетей и защиты от перенапряжений. [5].

Заземлением какой-либо части электрической установки называется преднамеренное соединение её с заземляющим устройством с целью сохранения на ней достаточно низкого потенциала и обеспечения нормальной работы системы или ее элементов в выбранном для них режиме [9].

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением [9].