Выбор уставок защиты

Согласно заданным вариантам характеристики селективности и характеристики срабатывания ступеней защиты, релейная защита на тяговых подстанциях будет выполнена по трехступенчатой схеме, а на посту секционирования – по двухступенчатой.

Заметим, что на тяговой подстанции применена комбинация двух реле сопротивления и реле тока, а на посту секционирования – комбинация реле сопротивления ненаправленного действия и реле сопротивления направленного действия.

Для определения величин срабатывания ступеней защиты нанесём характеристику селективности на графики зависимостей токов фидеров от расстояния до места короткого замыкания.

Найдем к_ТН (коэффициент трансформации трансформатора напряжения) и к_ТТ (коэффициент трансформации трансформатора тока):

;

U₁ – напряжение первичной обмотки трансформатора, В; для заданного типа трансформатора напряжения U₁=27500 В;

U₂ - напряжение вторичной обмотки трансформатора, В; для заданного типа трансформатора напряжения U₂=100 В;

I₁ – ток первичной обмотки трансформатора, А; для заданного типа трансформатора I₁=800 А;

I₂ – ток первичной обмотки трансформатора, А; для заданного типа трансформатора I₂=5 А;

; к_тт=800/5=160

С помощью графика определим токи, при которых должны срабатывать те или иные ступени реле защиты ТП или ПС. Для этого возводим перпендикуляр от соответствующей ступени характеристики селективности ТП или ПС до пересечения с графиками токов фидеров а₂, с₂ и б₄ соответственно.

Найдем первичные токи и напряжения срабатывания защиты:

I_сз1тп1 = 2.8 е^{- 82.5 j}кА

I_сз2тп = 1.1 е^{- 79.5 j} кА

I_сз1пс= 1.1 е^{- 79j} Ка

I_сз2пс= 0.878е^{- 78.65j} кА

U_сз1тп1 = 10.5 е^-10.5jкА

U_сз2тп = 15.5е^-8.25j кА

U_сз1пс= 9.3е^{- 5.8j} кА

U_сз2пс= 9.44e^{- 5.306j} кА

Найдем первичные сопротивления срабатывания защиты:

Ом

Ом

Ом

Ом

Построение зависимости изменения амперсекунд от расстояния до места к.З.

Определим время отключения к.з.

t_з - время работы защиты – принимаем равным:

- для первой ступени – 0,07 сек;

- для второй ступени – 0,3 сек;

Время срабатывания второй ступени подстанции определяется выдержкой времени второй ступени и временем срабатывания выключателя :

Произведем расчет ампер-секунд для характерных точек:

Точка 1: I_а2*t_оз1+I_с4*t_оз2=767А*c

I_а2 +I_с4 =7187А

При токе выше 4000 А , для пережога достаточно 400-600 А*с, что ниже 767А*с, следовательно будет пережог.

Точка 2: I_а2*t_оз1+I_с4*t_оз1=1140 А*c

I_а2 +I_с4 =4939 А

При токе выше 4000 А , для пережога достаточно 400-600 А*с, что ниже 1140 А*с, , следовательно будет пережог.

Точка 3: I_а2*t_оз2+I_с4*t_оз1=733А*c

I_а2 +I_с4 =5332 А

При токе выше 4000 А , для пережога достаточно 400-600 А*с, что ниже 733 А*с, следовательно будет пережог.

Точка 1-2: I_а1*t_оз2+I_с4*t_оз2=771 А*c

I_а1 +I_с4 =6300 А

При токе выше 4000 А , для пережога достаточно 400-600 А*с, что ниже 840 А*с, следовательно будет пережог.

Точка 1-2’: I_а2*t_оз1+I_с4*t_оз1=440 А*c

I_а1 +I_с4 =6300 А

При токе выше 4000 А , для пережога достаточно 400-600 А*с, что выше 440 А*с, следовательно пережога не будет.

Точка 3-4: I_а1*t_оз1+I_с4*t_оз1=329 А*c

I_а1 +I_с4 =4700 А

При токе выше 4000 А , для пережога достаточно 400-600 А*с, что выше 329 А*с, следовательно пережога не будет.

Точка 3-4’: I_а1*t_оз2+I_с4*t_оз1=1169 А*c

I_а1 +I_с4 =4700 А

При токе выше 4000 А , для пережога достаточно 400-600 А*с, что ниже 1169 А*с, следовательно будет пережог.

ВЫВОД

Т.к. максимальное значение характеристики ампер-секунд превышает 400-600 А*с, то произойдет пережог контактной сети, необходимо увеличить быстродействие защит.