Выбор и расчет устройств автоматики и РЗ на электроподстанци. Курсовая. Курсовой проект посвящен расчёту установок релейной защиты и автоматики на базе линейки микропроцессорных устройств релейной защиты
 Скачать 0.58 Mb.
|
Максимальная токовая защитаМаксимальная токовая защита линий получила наибольшее распространение в радиальных сетях с одним источником питания. Селективность максимальной токовой защиты обеспечивается соответствующим выбором тока и времени срабатывания. В радиальной сети с односторонним питанием защиты устанавливаются на каждой линии. Защита наиболее удалённой от источника питания линии имеет наименьший ток срабатывания и наименьшую выдержку времени. Защита каждой последующей линии имеет выдержку времени больше выдержки времени предыдущей защиты. Ток срабатывания защиты выбирается больше максимального рабочего тока защищаемой линии. При этом защита обычно чувствительна к коротким замыканиям на предыдущих участках сети. Параметрами срабатывания максимальной токовой защиты являются ток Iсз и время tсз срабатывания защиты. Время срабатывания (выдержка времени) защиты i-й линии в общем случае выбирается на ступень селективности Δt больше наибольшей выдержки времени tсз (i-1) max - предыдущих защит:  . (1)В зависимости от используемых аппаратов (выключателей и реле), Δt может иметь различные значения. При использовании вторичных реле косвенного действия Δt не превышает 0,2-0,6 с. При использовании менее точных реле прямого действия Δt может достигать 0,8-1 с. Ток срабатывания максимальной токовой защиты (Iсз) - это минимальный ток в фазах линии, при котором приходит в действие пусковой орган защиты. Ток Iсз выбирается больше максимального рабочего тока защищаемой линии с учётом необходимости возврата защиты после отключения КЗ защитой предыдущего участка сети. Iсз должен быть меньше Iкз. Важным условием является обеспечение несрабатывания МТЗ при максимальных токах (Imaxнагр) и пусковых токов (Iпуск) нагрузки. Для этого необходимо выполнение следующих условий: ) Iсз>Imaxнагр - пусковые органы защит не должны приходить в действие при максимальном рабочем токе нагрузки; ) пусковые органы защиты, пришедшие в действие при внешнем КЗ, должны вернуться в исходное состояние после его отключения и снижения до Imaxнагр. Для выполнения этого условия ток возврата защиты Iвз, - это наибольший первичный ток, при котором пусковой орган возвращаются в исходное состояние, - должен удовлетворять требованию: вз >kсзImax нагр, (2) где kсз≥1,1÷1,3 - коэффициент самозапуска двигательной нагрузки, учитывает возрастание рабочего тока (Imaxнагр) за счёт одновременного пуска всех тех электродвигателей, которые затормозились при снижении напряжения во время КЗ. Токи Iсз и Iвз связаны коэффициентом возврата kв:  , (3)где kв<1, для аналоговых МТЗ РТ-40, 80, 90 0,8 0,85 kв =0,8÷0,85, РТВ kв=0,6÷0,7; для микропроцессорных защит kв =0,935÷0,96 (в зависимости от типа МПС РЗиА). Следовательно, при выполнении условия 2 всегда выполняется условие 1, поэтому выражение для определения Iсз можно записать следующим образом: сз =kнkсзImaxнагр, (4) где kн - коэффициент надёжности, учитывает погрешность в определении Iвз (для МПС РЗиА: kн =1,1 для реле SEPAM, SPAC, SPAM; kн =1,2 - MICOM; kн =1,3 - REF; для аналоговых электромеханических реле РТ-40, 80, 90 kн =1,1÷1, 2 и РТВ - kн =1,2÷1,4). релейная защита автоматика батарея  . (5)Зная величину Iсз, можно определить Iср - ток срабатывания реле, как ток Iсз, пересчитанный на вторичную обмотку ТТ:  , (6)где  - коэффициент схемы, зависящий от схемы соединения ТТ и обмоток реле, и равный отношению тока в реле ко вторичному току ТТ, kсх = 3 при соединении вторичных обмоток ТТ треугольником и kсх =1 - при соединении обмоток звездой; kТТ - коэффициент трансформации ТТ. По рассчитанному значению Iср определяют Iуст - ток установки. У части токовых реле Iуст регулируется плавно (реле РТ-40), у других - ступенчато (реле РТ-80), при этом округление Iср до Iуст производится в большую сторону.Коэффициент чувствительности (kч) защиты характеризует отношение величины контролируемого параметра в режиме КЗ к величине порога срабатывания защиты, т.е. kч определяет, во сколько раз минимальный ток КЗ больше Iсз:  , (7)где kч≥1,5 для основных защит, и kч≥1,2 для резервной защиты. В том случае, когда от отходящей линии подключено несколько потребителей, которые получают питание через понижающие трансформаторы, то для расчёта Iсз встаёт задача определения максимального тока нагрузки в линии. Так как на практике такие данные часто отсутствуют, ток нагрузки выбирают приближённо по сумме всех номинальных токов потребителей с учётом коэффициента загрузки (kзагр), при этом kзагр выбирается равным 1,4. Если линия электропередач питает нефтепромысловую нагрузку, состоящую из КТП 6 (10) /0,4 кВ, то расчёт предлагается выполнять по формуле:  , (8)где  − суммарная номинальная мощность всех КТП, кВА; Uтр - номинальное напряжение высокой стороны КТП, кВ.Согласование защит по чувствительности производится таким образом, чтобы предыдущая защита не срабатывала, если не работает последующая:  , (9)где kн. с − коэффициент надёжности согласования. Значение данного коэффициента зависит от типа токовых реле и принимаются в пределах от 1,1 (при согласовании МПС РЗиА между собой и с реле РТ-40) и до 1,3≥1,4 (при согласовании МПС РЗиА с реле типа РТВ); kр − коэффициент токораспределения, который учитывается только при наличии нескольких источников питания, при одном источнике питания равен 1;  − наибольшая из геометрических сумм токов срабатывания максимальных токовых защит параллельно работающих предыдущих элементов n;  − геометрическая сумма максимальных значений рабочих токов всех предыдущих элементов (N), за исключением тех, с защитами которых производится согласование (n). При примерно однородной нагрузке допустимо арифметическое сложение вместо геометрической суммы, что создаст некоторый расчётный запас.Рассчитаем МТЗ для фидера №2. По формуле (8) максимальный рабочий ток в линии:  По формуле (5) ток срабатывания защиты:  ,где kн=1,2, kв=0,935, kсз=1,1 - коэффициенты надежности, возврата и самозапуска для терминалов MICOM. Ток срабатывания реле по формуле (6):  ,где kсх=1 для соединения обмоток звезда-звезда, kTT=80 - коэффициент трансформации трансформатора тока на 2 фидере. Принятый ток срабатывания защиты:  Коэффициент чувствительности по формуле (7):  ,где  А - двухфазный ток короткого замыкания КТП-1017, являющейся самой дальней от подстанции.Коэффициент чувствительности для основных защит по требования ПУЭ должен удовлетворять условию  . Так как данная защита не соответствует этому требованию, то будем использовать МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению.Тогда ток срабатывания защиты  определяем из требования достаточной чувствительности защиты по току при металлическом коротком замыкании в конце защищаемой линии (точка К50): ,Где  - требуемый коэффициент чувствительности по току.Для предотвращения неправильного действия защиты при нарушении цепей напряжения ток должен быть отстроен от максимального рабочего тока по условию: Величина остаточного напряжения определяется согласно следующему выражению:  Напряжение срабатывания  Коэффициент чувствительности по напряжению определяется из соотношения:  Что соответствует требованиям ПУЭ. Время срабатывания защиты по формуле (1) принимаем tсз2=Δt=0,3 сек., где Δt=0,3 сек. - ступень селективности для микропроцессорных защит MICOM. |