7. Вибір релейного захисту комірки 10кВ районної трансформаторної підстанції.

Для захисту ліній 10кВ використовують максимальний струмовий захист і струмову відсічку. При цьому максимальний струмовий захист може бути виконаним з допомогою мікропроцесорних реле типу МРЗС, СИРИУС тощо.

Пристрій МРЗС має три виконання максимального струмового захисту (МСЗ) за вибором:

- триступінчата МСЗ з незалежною від струму витримкою часу;

- триступінчата МСЗ, де перший і третій ступені з незалежною від струму

витримкою часу, а друга - залежною від струму витримкою часу;

- триступінчата МСЗ з можливістю блокування кожного ступеня напругою.

Характеристики ступенів МСЗ з незалежною від струму витримкою часу:

- діапазон уставок по струму спрацьовування від 0,1 Iн до 30 Iн з дискретністю 0,02 Iн;

- діапазон уставок за часом спрацьовування від 0 до 32 с з дискретністю 0,01 с;

- діапазон уставок по напрузі від 2 В до 150 В з дискретністю 1 В;

- коефіцієнт повернення по напрузі від 1,05 до 2,00 з дискретністю 0,01.

Характеристики другого ступеня МСЗ із залежною від струму витримкою часу.

МРЗС має два варіанти ампер-секундної характеристики залежної ступені по МЕК 255-4.

Ампер-секундная характеристика першого варіанту:

нелінійна (рис.5, 6)

n∙t = А∙М/(К-1), с, (7.1)

де t - час дії захисту, с; К - кратність струму по відношенню до струму спрацьовування; А, n - коефіцієнти, що визначають вид характеристики; М - масштабний коефіцієнт, с.

Діапазон установки М - від 0,05 до 1 с з дискретністю 0,01 с.

Межі зміни часу дії захисту від 0 до 32 с.

У першому варіанті МСЗ має дві характеристики:

- полога (рис.5)- А=0,14, n=0,02;

- крута (рис.6)- А=13,5, n=1.

Ампер-секундная характеристика другого варіанту: лінійна (рис.7):

t=t_у- α∙(К-1), с, (7.2)

де t_у - уставка другого ступеня МСЗ за часом дії, с; α - крутизна ампер-секундної характеристики на залежній ділянці, с; К - кратність струму по відношенню до струму спрацьовування

Діапазон уставок t_у - від 0 до 32 с з дискретністю 0,01 с.

Діапазон уставок α - від 0 до 4,0 с з дискретністю 0,01 с.

Діапазон кратностей струму по відношенню до уставки (К) в межах якого забезпечується точність часу спрацьовування від 1,2 до 20

.Основна похибка за часом спрацьовування незалежних ступенів МСЗ:

- для часу спрацьовування до 5 с - не більше 0,01 с;

- для часу спрацьовування від 5 до 32 с - не більше 0,05 с.

Похибка відліку часу органом витримки часу не більш 0,01 с при витримці до 5 с і не більше 0,05 с при витримці від 5 до 32 с, гарантується для кратностей струму по відношенню до струму спрацьовування в межах від 1,2 до 20.

Можливі включення і відключення МСЗ через дискретні входи (імпульсний).

Можливе блокування окремо кожного ступеня МСЗ через дискретний вхід (статично).

Коефіцієнт повернення пускових органів ступенів захисту не меншого 0,95 і не більше 0,98.

У мережах напругою 10кВ максимальний струмовий захист виконується у двофазному варіанті (трансформатори струму монтуються тільки у двох фазах), тому можуть бути використані схеми з'єднань трансформаторів струму у неповну зірку або на різницю струмів двох фаз.

Струм спрацювання максимального струмового захисту знаходять за формулою

,

де К_Н, К_СП, К_П – відповідно коефіцієнт надійності, самозапуску і повернення; І_Р.МАКС – максимальний розрахунковий струм навантаження, А.

Коефіцієнт самозапуску К_СП для ліній сільськогосподарського призначення може мати значення 1,1...1,8. Величина коефіцієнтів надійності та повернення залежить від типу реле.

Таблиця 11. Коефіцієнти надійності та повернення

Коефіцієнт	Тип реле
	МРЗС	СИРИУС	РТ-85
Надійності Повернення	1,15 0,95…0,98	1,15…1,2 0,9…0,92	1,2 0,8

Максимальний розрахунковий струм навантаження визначають за максимальною потужністю на першій ділянці лінії 10 кВ (більша із S_Д і S_В):

.

Тоді струм спрацювання реле:

,

де К_СХ – коефіцієнт схеми (при з'єднанні ТС в неповну зірку К_СХ=1, а у випадку з'єднання на різницю струмів двох фаз – К_СХ = 3); n_TT – коефіцієнт трансформації ТС.

Враховуючи дискретність уставок струму спрацювання реле, вибирають найближче більше значення струму уставки І_УСТ реле за його паспортом (додаток Д.10 ).

Після вибору струму уставки реле визначають уточнене значення струму спрацювання захисту:

.

Чутливість захисту перевіряють за формулою:

,

де К_Ч – коефіцієнт чутливості для максимального струмового захисту (рекомендоване значення К_Ч=1,5); – мінімальне значення струму двофазного к. з. у мережі (шини 10 кВ найбільше віддаленої ТП 10/0,4 кВ).

Захист споживчих трансформаторних підстанцій 10/0,4 кВ на стороні напруги 10 кВ виконується плавкими запобіжниками типу ПК або іншими.

Номінальні струми плавких вставок запобіжників типу ПК наведено у табл.12 залежно від потужності силового трансформатора ТП - 10/0,4 кВ.