Пример расчета дистанционной трехступенчатой защиты

8 9 10 11 12 13 14

Исходные данные.

Длина линии W1 L₁ = 60 км;

длина линии W2 L₂ = 40 км;

сопротивление генератора G1 в максимальном режиме работы ;

сопротивление генератора G2 в минимальном режиме работы

;

номинальная мощность трансформатора = 40 МВ·А;

минимальное напряжение короткого замыкания трансформатора ;

номинальное напряжение сети

диапазон регулирования напряжения устройством РПН ;

максимальный ток нагрузки .

Решение.

1. Определение первичного сопротивления срабатывания I ступени

защиты.

Первичное сопротивление срабатывания I ступени защиты AK1 отстраивается от короткого замыкания в конце защищаемой линии:

линия W1

линия W2

2. Выбор времени срабатывания I ступени. Время срабатывания пер-

вой ступени определяется собственным временем действия реле и условием отстройки от работы трубчатых разрядников. Примем с.

3. Определение коэффициента токораспределения k_Т. Для расчета пер-

вичного сопротивления срабатывания второй ступени защиты необходимо предварительно определить коэффициент токораспределения, равный отношению первичного тока в защищаемой линии к току на предыдущем участке, а также минимальное сопротивление трансформатора T на подстанции Б. k_Т определяется по соотношению сопротивлений, исходя из реально возможного режима работы, которому соответствует наименьшее значение коэффициента токораспределения:

4. Минимальное сопротивление трансформатора T:

В последней формуле - среднее напряжение сети со стороны первичной обмотки; - относительная величина половины полного диапазона регулирования РПН.

5. Определение первичного сопротивления срабатывания II ступени

Защиты AK1. Первичное сопротивление срабатывания II ступени определяется из двух условий:

а) согласования с I ступенью защиты AK2 линии W2

б) отстройки от КЗ за трансформатором T подстанции Б

За окончательное значение сопротивления срабатывания II ступени выбираем наименьшее значение

6. Выбранное значение проверяется по условию надежного дей-

ствия при КЗ на шинах подстанции Б, при этом коэффициент чувствительности II ступени защиты

Таким образом, II ступень защиты AK1 удовлетворяет по чувствительности требованиям ПУЭ.

7. Выдержка времени II ступени защиты AK1 согласуется с выдержкой

времени быстродействующей I ступени защиты AK2 предыдущего участка

8. Первичное сопротивление срабатывания пусковых органов (третья

зона) дистанционной защиты должно быть отстроено от минимального рабочего полного сопротивления линии с учетом самозапуска электродвигателей. Для дистанционного органа с круговой характеристикой, проходящей через начало координат, наибольший по величине вектор сопротивления срабатывания совпадает с диаметром окружности, расположенным под углом к оси R и определяется выражением:

9. Чувствительность третьей ступени защиты AK1 при ее работе в

качестве основной проверяется при КЗ в конце своего участка W1:

Определяем коэффициент чувствительности третьей ступени защиты AK1 при ее действии в качестве резервной, т.е. при металлическом КЗ на шинах подстанции В, с учетом подпитки на линии БВ, по выражению:

При недостаточной чувствительности применяют реле направленного сопротивления с эллиптической характеристикой.

10. Выдержка времени III ступени защиты AK1 согласуется с выдерж-

кой времени III ступени предыдущей защиты AK2. Положим время срабатывания IIIступени предыдущей защиты , тогда

11. Вторичные сопротивления срабатывания отдельных зон определя-

ются по выражению:

где , если реле включены на разность токов и разность напряжений одноименных фаз; , если реле включены на фазные токи и междуфазные напряжения; - коэффициент трансформации трансформаторов тока, примем ; - коэффициент трансформации трансформаторов напряжения, примем .