Релейная защита и автоматика

Введение

Принципы выполнения релейной защиты присоединений определяют следующие условия:

виды повреждений, на которые должна реагировать защита;

режим заземления нейтралей трансформаторов, конфигурация сети, особенности схемы соединения элементов сети;

необходимость обеспечения быстродействия защиты (отключение без выдержек времени);

необходимость резервирования отказов защит и выключателей соседних подстанций.

Защиты от замыканий на землю, как правило, действуют на сигнал. Защиты (линии напряженном 6−10,5 кВ), питающей бойлерные, горные (шахтные) предприятия, проходящие через зоны отдыха, действуют на отключение без выдержки времени.

В сетях с глухозаземленной нейтралью (110 кВ и выше) устанавливаются защиты от междуфазных коротких замыканий и от коротких замыканий на землю, действующие на отключение.

В сетях о многосторонним питанием защиты устанавливаются на обоих концах линий. Для обеспечения селективности токовые защиты в условиях двухстороннего питания, как правило, выполняются направленными, со ступенчатыми характеристиками выдержки времени.

В сетях с односторонним питанием защиты устанавливаются на питающем конце ЛЭП.

Допустимые выдержки времени резервных защит определяются условием сохранения термической устойчивости оборудования при коротких замыканиях и влиянием понижения напряжения на работу оборудования.

Выдержки времени основных защит определяются необходимостью сохранения устойчивости параллельной работы генераторов в системе и устойчивости работы дальних передач высокого напряжения. Отметим, что необходимость сохранения устойчивости работы дальних передач предъявляет более жесткие требования к быстродействию релейных защит по сравнению с требованиями сохранения термической устойчивости оборудования.

Для обеспечения быстродействия в сетях (220 кВ и выше, реже в сетях 110 кВ) устанавливаются дистанционные и высокочастотные защиты (дифференциальные или дистанционные с В-Ч блокировками). На коротких линиях эффективны продольные дифференциальные защиты. На параллельных линиях 35−110 кВ и выше, как правило, устанавливаются поперечные дифференциальные направленные защиты.

Все трехфазные короткие замыкания в сетях 110−330 кВ, при которых остаточное напряжение на шинах подстанции питающей системы, должны отключаться защитами с нулевой выдержкой времени [1, 2].

Вероятность трехфазных коротких замыканий мала, поэтому допустимо определять остаточные напряжения прямой последовательности при двухфазном коротком замыкании на землю,

где .

При расчете параметров защит со ступенчатыми характеристиками выдержек времени рассчитываются токи трехфазных коротких замыканий и строятся графики остаточных напряжений на шинах подстанции питающей системы. На основании этих графиков решается вопрос о необходимости защит без выдержки времени.

1)Расчет токов короткого замыкания Расчеты токов коротких замыканий производятся в объеме, необходимом для расчетов основных параметров релейных защит (определения тока срабатывания защиты и оценки коэффициента чувствительности). Все расчеты допустимо производить для начального момента времени без учета переходного сопротивления в месте короткого замыкания.

Для расчетов параметров релейных защит определяются токи, проходящие через трансформаторы тока защит. В сетях до 35 кВ рассчитываются токи при трехфазных и двухфазных коротких замыканиях.

В сетях 110 кВ и выше определяются токи при трехфазных, двухфазных, двухфазных на землю и однофазных коротких замыканиях.

При расчете токов срабатывания защит необходимо определить максимальные токи короткого замыкания. Для оценки коэффициентов чувствительности рассчитываются минимальные токи короткого замыкания. При этом учитываются возможные максимальные и минимальные режимы работы системы (особенности схемы сети, количество включенных генераторов), вид короткого замыкания.

Расчёт токов короткого замыкания в точке К-1

Принимаем базисные условия

Определяем базисный ток

= = 4,85кА

Сопротивление воздушной линии