Расчет  ступени дистанционной защиты

Третья ступень ДЗ отстраивается от максимального нагрузочного режима. При характеристике  ступени в виде усеченного параллелограмма (см. рис.2.1) прежде всего рассматривается возможность отстройки по углу. Для этого выбирается угол φ₂ наклона правой боковой стороны характеристики реле сопротивления

φ₂= _{нагр.расч.} + _доп., (2.10)

где _доп. = 5° ÷ 10° - дополнительный угол, который должен превышать сумму погрешностей реле сопротивления, измерительных трансформаторов, расчетов и запаса.

Значение угла _{нагр.расч.} может быть определено в условиях перегрузки из соотношения

cos_{нагр.расч} = ; (2.11)

где I_{раб.max} и U_min - относительные значения напряжения и тока, определяются из (2.9); cosφ_ном можно принять для линий 110-220 кВ равным 0,85, а для линий 500 кВ – 0.9.

Первичное сопротивление срабатывания  ступени выбирается по условию обеспечения требуемой чувствительности при каскадном отключении металлического КЗ в конце зоны резервирования (рис.2.2, КЗ в конце линииW2, выключатель 4 отключен) по выражению:

(2.12)

где k_ч,треб = 1.2 - требуемый по ПЭУ наименьший коэффициент чувствительности;

Z₃ - первичное сопротивление в месте установки защиты при металлическом КЗ в конце зоны резервирования.

Z₃ = Z_W1 + Z_W2 / k_ток .

Сопротивления срабатывания (уставки) реле сопротивления определяются по выражению:

(2.13)

где K_I и K_U - коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения.

2.1.3.Выбор выдержек времени и построение временных характеристик.

Пример построения характеристик времени действия дистанционных защит показан на рис.2.3.

Первая ступень дистанционной защиты действует без выдержки времени

t^_c,з = 0.

Рис.2.3. Характеристики времени действия дистанционных защит:

а – схема системы; б – характеристики времени действия нечетных защит;

в – то же, но для четных защит.

На чертеже откладывается собственное время срабатывания защиты, которое не превышает 0,025 с.

Вторая ступень действует с выдержкой времени, равной сумме времени действия УРОВ и ступени селективности

t^_c.з = t _УРОВ +  t , (2.14)

где t_УРОВ - время действия УРОВ равно 0.3  0.5 с.

t = 0,2 ÷ 0.3 с - ступень селективности по времени.

Выдержка времени  ступени защиты выбирается по встречно-ступенчатому принципу:

t^_{с.з 1} = t^_c.з,3 + t

t^_{c.з 1} = t^_{с.з. отх. присоед п/ст Б} + t (2.15)

Из двух полученных значений t^_c.з за расчетное принимается большее.

Расчет дистанционных защит должен заканчиваться построением временных характеристик защит t_c,з = (l) для нечетных и четных комплектов защит линий.

При построении временных характеристик следует учитывать реальные, а не фиктивные сопротивления на зажимах защит.

Например, для  ступени дистанционной защиты 1 (рис.2.2)

Z_р = Z_W1 + (Z^_c,з1 – Z_W1) k_ток

где Z_р - реальное сопротивление на зажимах защиты, которое откладывается при построении временных характеристик;

k_ток - коэффициент токораспределения из расчета Z^_c.з1.

Длина зоны действия второй ступени защиты 1 будет равна

(2.16)

Характеристики времени действия дистанционных защит приведены на рис. 2.3,б для нечетных защит и на рис. 2.3,в для четных защит.