Расчет дистанционной защиты

I ступень ДЗ

Первичное сопротивление срабатывания первой ступени ДЗ

Отстройка от КЗ на шинах подстанции, примыкающей к противоположному концу линии, Ом:

где − коэффициент надежности, о.е.; – комплексное сопротивление защищаемой линии.

Отстройка от КЗ за отпайками, на шинах низшего напряжения, Ом:

где – сопротивление линии до отпайки; – сопротивление отпайки (сопротивление трансформатора); – коэффициент токораспределения, определяемый как отношение тока, протекающего по защищаемой линии, к току, протекающему по ответвлению при трёхфазном КЗ за ответвлениями в максимальном режиме:

.

Согласование с первой ступенью защиты при каскадном отключении повреждения на параллельной линии

где – сопротивление срабатывания первой ступени дистанционной защиты параллельной линии; – коэффициент надежности, о.е.; – коэффициент токораспределения, определяемый как отношение тока по защищаемой линии к току, протекающему по параллельной линии, при трёхфазном КЗ в конце её в каскадном режиме:

Вторичное сопротивление срабатывания реле, Ом:

Уставки X_уст, R_уст выбираем по формулам (4.1) и (4.2):

, (4.1)

, (4.2)

где – величина уставки индуктивного сопротивления по мнимой оси, Ом; – величина уставки активного сопротивления по действительной оси, Ом; – модуль полного сопротивления срабатывания реле, Ом; i, j – номера узлов, ограничивающих защищаемую линию электропередачи; N – номер ступени дистанционной защиты.

Проверка чувствительности по току точной работы ведется по формуле

где – ток, протекающий в месте установки защиты, при трёхфазном КЗ в конце линии в минимальном режиме, А; – ток десятипроцентной точности работы ( ), А.

II ступень ДЗ

Сопротивление срабатывания защиты

Согласование с первой ступенью защит смежных линий W:

где − коэффициент надежности для одноцепной смежной линии, о. е.; − коэффициент надежности для паралельной линии, о. е.; – коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии W, к току, протекающему по смежной линии W при трехфазном КЗ в конце смежной линии, в максимальном режиме:

;

согласование с первой ступенью защиты, при каскадном отключении повреждения на параллельной линии, см. I ступень ДЗ.

отстройка от КЗ, за (авто)трансформаторами в конце линии

,

где – сопротивление (авто)трансформатора; – коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока протекающего по защищаемой линии, к току, протекающему по (авто) трансформатору при трехфазном КЗ, в максимальном режиме.

Дальнейший расчет ведется по меньшему значению .

Вторичное сопротивление срабатывания реле, Ом:

Уставки X_уст, R_уст выбираем по формулам (4.1) и (4.2).

Коэффициент чувствительности находим так:

где – ток, протекающий в месте установки защиты при двухфазном КЗ в конце ВЛ в минимальном режиме, А.

Время срабатывания защиты, с

где – время срабатывания первой ступени дистанционной защиты, принимаем 0 секунд; – время работы УРОВ; – ступень селективности.

III ступень ДЗ

Сопротивление срабатывания защиты находится так:

Отстройка от максимального тока нагрузки, Ом,

где – коэффициент надежности, о. е.; – коэффициент возврата, о. е.; – ток нагрузки линии, кА; – угол нагрузки; – средненоминальное напряжение защищаемой линии, кВ.

Сопротивление срабатывания реле, Ом:

Уставки X_уст, R_уст выбираем по формулам (4.1) и (4.2) .

Коэффициент чувствительности III ступени находим так:

В зоне защищаемого участка

где – ток, протекающий в месте установки защиты, при трёхфазном КЗ в конце линии в минимальном режиме, А ; – ток десятипроцентной точности работы, А.

В конце зоны действия защиты

где – ток, протекающий по защищаемой линии, при двухфазном КЗ в конце смежных элементов, в минимальном режиме, А; – сопротивление смежного элемента, Ом; – коэффициент токораспределения, который определяется как отношение тока по защищаемой линии, к току, протекающему по смежному элементу при двухфазном КЗ в конце смежного элемента, в минимальном режиме.

Время срабатывания защиты, с:

где – время срабатывания третьей ступени дистанционной защиты; – время работы УРОВ; – ступень селективности, равна 0,5 с.