Var_420_RZiA

а)			TA1	KA1	б)	–			KH	KL1 +
	Q		TA2			KA1.1
				KA2
						KA2.1
	TA1-TA3		TA3			KA3.1
				KA3
						KL1.1		SQ	YAT	+
					в)	–				+
			TA1			KA1.1			KT1
A	B	C		KA1
						KA2.1
		Q	TA2	KA2		KA3.1
TA1	TA2	TA3					KT1.1	KH		KL1
			TA3
				KA3
						KL1.1		SQ	YAT	+

Рис.6. Двухфазная двухрелейная схема МТЗ и МТО:

а) цепи переменного тока; б) цепи постоянного тока МТО; в) цепи постоянного тока МТЗ

12

ЗАДАЧА №2

ИП1

ИП2

Условие:

1.Расставить выдержки времени МТЗ на всех выключателях.

2.Определить параметры срабатывания МТЗ на заданном выключателе.

3.Определить чувствительность МТЗ в основной и резервной зонах.

Табл. 1.

		№	1 цифра	Параметры	Мощность КЗ
	3 цифра шифра				энергосистемы
		выключателя	шифра	трансформатора
					ИП1/ИП2, МВА
	0	1	4	S = 2,5 МВА	820/900
				uк = 8%

Табл. 2.

2 цифра

шифра

Параметры ЛЭП

Ток нагрузки, А

Л1

Л2

Л3

Л4

Л5

Iнагр1

Iнагр2

Iнагр3

Iнагр4

Iнагр5

Iнагр6

2

АС-95

АС-95

АС-120

АС-95

АС-70

25

35

30

50

60

75

6 км

10 км

14 км

8 км

13 км

13

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫДЕРЖЕК ВРЕМЕНИ

Для выбора выдержек времени МНТЗ на схеме расставим направления

действия направленных защит и выдержки срабатывания защит потребителей

Iн1÷Iн6 (рис. 1).

			0,5 c	Q6
			Iн2		Q7
ИП1			Q3		Q4			ИП2
Q1	Л1	Q2		Л2		Q8	Л3	Q9
~								~

0,5 с	1,0 с		1,0 c	0,5 c
		Q5	Q10
Iн1		Iн3	Iн4	Iн5

Л4

‒защита, имеющая направленное действие

‒защита, не имеющая направленного действия

1,0 c

Iн6

Рис.1. Схема сети с обозначением мест установки направленных и

ненаправленных защит и времени срабатывания защит потребителей

Время действия собственных защит потребителей в исходных данных не

задано, поэтому принимаем их самостоятельно:

Время действия собственных защит потребителей, с

Iн1: 0,5

Iн2: 0,5

Iн3: 1,0

Iн4: 1,0

Iн5: 0,5

Iн6: 1,0

Выдержки времени направленных МТЗ выбираются по ступенчатому принципу, согласно которому время срабатывания МТЗ участка сети tсз должно быть больше максимальной выдержки времени защит предыдущих (смежных)

участков tс.з.maх на ступень селективности Δt:
tс.з. = tс.з.max + Δt,	(1)

1. Мнимо уберем источник ИП2 и превратим сеть, изображенную на

14

рисунке 1.1, в сеть с односторонним питанием от ИП1 и начнем согласование

по времени защит одного направления действия (рис. 2).

0,5 с

Q6

1,0 с

Iн2

1,5 с

Q7

ИП1

Q1

Q3 2,0 с

Q8

Л1

Л2

1,0 с

Л3

2,5 с

~

0,5 с

1,0 с

0,5 с

1,0 с

Q5

Q10

Iн1

Iн5

Iн3

0,5 с

1,5 с

I

н4

Л4

1,0 с

Iн6

Рис.2. Схема сети с ИП1 и обозначением времени срабатывания защит

Для схемы (рис. 2) выдержки времени расставляются по известным правилам, начиная от наиболее удаленных потребителей:

tс.з.6 = tс.з.I2 + t = 0,5 + 0,5 = 1,0 c, tс.з.7 = tс.з.6 + t = 1,0 + 0,5 = 1,5 c, tс.з.8 = tс.з.I5 + t = 0,5 + 0,5 = 1,0 c, tс.з.10 = tс.з.S6 + t = 1,0 + 0,5 = 1,5 c.

МНТЗ №3 должна работать селективно с защитами отходящих в конце линии присоединений: МТЗ №7, 8, 10 и S4, т.е. её выдержка времени должна быть больше самой большой выдержки времени защиты отходящих от шин присоединений. Применительно к рассматриваемой сети:

15

		tс.з.7
		tс.з.8
tс.з.3				t .	(2)
		tс.з.10

tс.з.S4 max

Наибольшую выдержку времени имеют защиты выключателей Q7 и Q10: tс.з.7 = tс.з.10 = 1,5 с, а следовательно,

tс.з.3 = tс.з.7 + t = 1,5 + 0,5 = 2,0 c.

Аналогично и при определении выдержки времени МНТЗ № 1. В данном случае выдержка времени МНТЗ отходящей линии Л2 tс.з.3=2,0 с, поэтому

tс.з.1 = tс.з.3 + t = 2,0 + 0,5 = 2,5 c.

2. Далее оставляем только ИП2 (рисунок 2.3). Как и в предыдущем пункте,

выдержки времени расставляются по известным правилам, начиная от наиболее удаленных потребителей:

tс.з.2 = tс.з.I1 + t = 0,5 + 0,5 = 1,0 c, tс.з.6 = tс.з.I2 + t = 0,5 + 0,5 = 1,0 c, tс.з.7 = tс.з.6 + t = 1,0 + 0,5 = 1,5 c, tс.з.10 = tс.з.S6 + t = 1,0 + 0,5 = 1,5 c.

МНТЗ № 4 должна работать селективно с МНТЗ № 2 и I3, т.е. её выдержка времени должна быть больше самой большой выдержки времени защиты отходящих от шин присоединений на Δt. Выдержка времени МНТЗ № 2 tсз.2 = =

1,0 с, а следовательно,

tс.з.4 = tс.з.2 + t = 1,0 + 0,5 = 1,5 c.

Аналогично и при определении выдержки времени МНТЗ №9. В данном случае выдержки времени МНТЗ смежных линий tс.з.4= 1,5 с, tс.з.10=1,5 с, tс.з.7=1,5

с, tс.з.I4=1,0 с. Следовательно,

tс.з.9 = tс.з.4 + t = 1,5 + 0,5 = 2,0 c.

Выбранные выдержки времени указаны на рис. 3.

3. Далее переносим на основную схему со всеми источниками питания все проставленные в предыдущих схемах выдержки времени защит (рис. 4). Для

16

каждой МНТЗ (или МТЗ линии с односторонним питанием I6) выбираем

максимальную выдержку времени.

0,5 с

			Iн2
			Q6
			1,0 с
				1,5 с Q7
		1,0 с Q2		1,5 с	Q4			Q9	ИП2
	Л1		Л2			Л3	2,0 с		~
0,5 с		1,0 с	Q5			1,0 с	0,5 с
				Q10
		Iн3				Iн4			Iн5
	Iн1			1,5 с
				Л4

1,0 с

Iн6

Рис.3. Схема сети с ИП2 и обозначением времени срабатывания защит

	Q6
0,5 с	1,0 с
Iн2	Л5	1,5 с
		Q7

ИП1	1,0 с Q2	Q3 2,5 с Л2	1,5 с Q4		ИП2
Q1 2,5 с Л1				5 1,0 с Л3	2,0 с 6
~					~
0,5′′	1,0′′	Q5		1,0 с	0,5 с
			Q10
					Iн5
Iн1		0,5 с	1,5 с	Iн4
		Iн3
			Л4

1,0 с

Iн6

Рис.4. Схема сети с обозначением времени срабатывания защит

17

2 Определение параметров срабатывания МТЗ

Произведем расчет параметров срабатывания МТЗ №1, установленной на выключателе Q1.

Ток срабатывания МТЗ Iс.з. выбирается по условию:

I		kз kсзп	I	,	(3)
с.з.			нагр.
		kв

где kз – коэффициент запаса по избирательности, принимаем kз = 1,2÷1,3 для защит на электромеханической базе;

kсзп – коэффициент отстройки от самозапуска электродвигателей, в общем случае может быть принят равным 2÷3 [6];

kв – коэффициент возврата токовых защит, принимаем kв = 0,8÷0,85,

Iнагр. – максимальный ток нагрузки потребителей.

Для определения тока срабатывания защиты выключателя 1 выбираем режим, при котором через защиту 1 протекает максимально возможный рабочий ток в направлении слева направо. Таким режимом является режим,

при котором источник ИП2 отключен.

Максимальный ток, протекающий через рассматриваемую защиту:

Iнагр.Σ Iн2 Iн3 Iмакс.тр. Iн4 Iн5 Iн6 35 30 57,8 50 60

75 307,8 А.

I 1,4 Smax , (4)

макс.тр.

3Uном

I		1,4		2500	57,8 А.
макс.тр.		3 35

После подстановки исходных данных в формулу (2.1), получим:

Iс.з. 1,2 2 307,8 870 А. 0,85

Для определения коэффициента чувствительности рассчитаем ток

двухфазного короткого замыкания в точке К-1 (рис. 5) по выражению:

18

	I(2)	0,866 Uст .	(5)
	к	3 ZK1
	1min
а)	Q6
	Iн2

						Q7
ИП1				К1			К2
	Q1	Л1	Q2	Q3	Л2	Q4	Q8
~
		АС-95			АС-95
		6 км			10 км
					Q5	Q10

Л3			Q9				ИП2
							~
АС-120
14 км

	Iн1			Iн3		Iн4		Iн5
			Sном.т=2,5		Л4
					АС-95
			МВА		8 км
				К3
					Iн6
б)	EИП1		К-1		EИП1			К-2
		ZИП1	ZЛ1		в)	ZИП1	ZЛ1	ZЛ2
			EИП1	ZИП1 ZЛ1		ZЛ3	ZИП2	EИП2
			г)		ZЛ2

Zтр

К-3

Рис.5. Схема сети для расчетов параметров срабатывания защиты:

а – схема сети с обозначением расчетных точек КЗ; б, в, г – схемы замещения для точек К-1,

К-2, К-3

Сопротивление энергосистемы в минимальном режиме:

			Z	ип.i			U2ст		,		(6)
							Sкз.ип.i
Z		372	1,67		Ом, Z					372	1,426 Ом.
ип.1	820						ип.2	960

ZК1 Zип.1 Z0 АС95 l1 1,67 0,506 6 4,706 Ом.

19

I(2)		0,866		37000	3931,6 А.
к		3 4,706
1min

Коэффициент чувствительности для основной зоны защиты МТЗ

I(2)

kч к1min 1,5 (7)

Iс.з.

kч 3931,6 4,52 1,5. 870

Таким образом, уставка удовлетворяет условию чувствительности в основной зоне.

Определяем чувствительность защиты в резервной зоне: в конце линии Л2

и за трансформатором Т-1.

Суммарное сопротивление от ИП1 до К-2 равно:

ZК2 Zип.1 Z0 АС95 (l1 l2) 1,67 0,506 16 9,766 Ом.

I(2)		0,866		37000	1894,4 А,
к2min		3 9,766

kч 1894,4 2,18 1,2 . 870

Сопротивление до точки КЗ при двухстороннем питания от ИП1 и ИП2:

Z	Zип.1	Zл1 Zип.2	Zл2 Zл3 Z	т	,	(8)
К3	Zип.1	Zл1 Zип.2	Zл2 Zл3

где Zл1 = Z0 АС-95 · l1 = 0,506·6 = 3,036 Ом; Zл2 = Z0 АС-95 · l2 = 0,506·10 = 5,06 Ом; Zл3 = =Z0 АС-120 · l3 = 0,469·14 = 6,566 Ом.

Сопротивление трансформатора:

Zтр 10 8 372 43,81 Ом. 2500

ZК3 1,67 3,036 1,426 5,06 6,566 43,81 47,267 Ом. 1,67 3,036 1,426 5,06 6,566

I(2)		0,866 37000			391,4 А.
к3min		3 47,267

20

Определяем долю тока, протекающую через защиту 1:

I(2)

I(2)

Zип.2 Zл2

Zл3

391,4

13,052

Z

Z

Z

13,052 4,706

кminзащ.1

к3min

Z

л2

Z

л3

л1

ип.2

ип.1

= 287,7 А.

kч 287,7 0,33 1,2 . 870

Чувствительность защиты выключателя Q1 за трансформатором в данном случае не обеспечивается.

21