Выбор уставок срабатывания

Ток срабатывания пусковых реле. Основным условием при выборе I_с.з НТЗ является отстройка от токов нагрузки с учетом самозапуска в послеаварийном режиме:

(7.3)

Максимальное значение I_{H max}следует определять, исходя из наиболее тяжелых, но возможных в эксплуатации режимов. В кольцевых сетях и радиальных с двусторонним питанием (рис.7.1, а, б)максимальные нагрузки на ЛЭП возникают при размыкании сети.

Ток срабатывания НТЗ должен быть также отстроен от токов, возникающих в неповрежденных фазах при КЗ на землю в сети с глухозаземленной нейтралью:

(7.4)

где I_н.ф – полный ток в неповрежденной фазе. Для НТЗ, устанавливаемой в сети с глухозаземленной нейтралью, предназначенной для действия и при КЗ на землю, I_н.ф = I_н+ kI_ок (см. §7.4), ток kI_ок определяется специальным расчетом; k_отс – коэффициент надежности, в зависимости от точности оценки значения I_н.ф принимается равным 1,2-1,5 для РЗ, устанавливаемых в сети с изолированной нейтралью, ток I_н.ф = I_н, проходящий по неповрежденной фазе при двухфазном КЗ. В этом случае I_с.з, выбранный по (7.3), удовлетворяет условию (7.4).

За окончательное принимается большее значение I_с.з, полученное по выражениям (7.3) и (7.4).

Для РЗ в сети с малым током замыкания на землю (где I_н.ф = I_н)и для РЗ в сети с глухозаземленной нейтралью, блокируемых при КЗ на землю, ток срабатывания пусковых реле выбирается только по первому условию, т.е. по (7.3).

Для обеспечения селективности чувствительность РЗ, действующих в одном направлении, необходимо согласовать так, чтобы токи срабатывания нарастали при обходе РЗ против направления их действия.

В показанной на рис.7.1, б сети токи срабатывания НТЗ должны удовлетворять условиям

(7.5)

Разница в значениях тока срабатывания двух смежных РЗ обычно принимается примерно равной 10%.

В схемах с блокировкой по напряжению напряжение срабатывания реле минимального напряжения выбирается по (4.14). Чувствительность реле тока при КЗ проверяется, так же как и чувствительность МТЗ, по (4.6).

Выдержка времени защиты выбирается из условия селективности. Для этой цели согласуются выдержки времени РЗ, действующих в одном и том же направлении, которые по этому признаку делятся на две группы:

(7.6)

Обозначая через Δt ступень времени между двумя смежными РЗ, покажем графически согласование времени действия РЗ (рис.7.11).

Рассматривая диаграмму выдержек времени на рис.7.11, можно заметить, что направленность действия требуется не для всех РЗ. Например, выдержка времени РЗ А₃больше, чем

РЗ Б₂; следовательно, селективность РЗ А₃ при направлении мощности КЗ к шинам может быть обеспечена без OHM. To же самое относится и к РЗ Б₆, отсюда вытекает общее правило, что OHM должен устанавливаться на тех РЗ, у которых при направлении мощности к шинам нельзя обеспечить селективность посредством выдержки времени. Для выяснения, в каких именно точках сети можно установить ненаправленную МТЗ, нужно сначала выбрать выдержки времени по встречно-ступенчатому принципу.

Защита должна согласовываться по времени не только с РЗ, установленными на транзитных ЛЭП кольцевой или радиальной сети, но также с РЗ других присоединений, отходящих от шин противоположной подстанции. Так, например, РЗ 4 на рис.7.1, б должна иметь выдержку времени, согласованную с РЗ 6 и 8. Выдержка времени t₄выбирается на ступень выше той РЗ, у которой время действия больше. Если t₈ > t₆, то t₄ = t₈ + Δt.

МЕРТВАЯ ЗОНА

Выше указывалось на возможность отказа в действии РНМ при КЗ вблизи места установки РЗ вследствие недостаточного; значения напряжения (рис.7.12). Участок ЛЭП при КЗ, в пределах которого РНМ не работает из-за того, что мощность на его зажимах оказывается меньше мощности срабатывания, называется мертвой зоной.

Для характеристики чувствительности РЗ важно знать протяженность мертвой зоны. Имеются различия в определении мертвой зоны для индукционных и полупроводниковых РНМ. Для индукционного РНМ по известному значению мощности срабатывания реле

(7.7)

определяют напряжение срабатывания реле при КЗ на границе мертвой зоны в точке М (рис.7.12):

(7.8)

В выражение (7.8) подставляются значения: S_с.р– по заводским данным или лабораторным испытаниям; I_р – определенное расчетом при трехфазном КЗ в самом начале ЛЭП (точка N на рис.7.12): I_p = I⁽³⁾_kN /K_I,где K_I – коэффициент трансформации TT; sin(α – φ_р) – угол внутреннего сдвига α принимается из каталога, φ_р для 90-градусной схемы равен φ_к – 90° (φ_к принимается для сетей разного напряжения равным: 35кВ — 45°, 110 кВ — 60-70°, 220 кВ — 75-82°).

Поскольку РHМ включается на междуфазное напряжение,

(7.9)

где U_ф1 – первичное фазное напряжение, необходимое для срабатывания РНМ; K_U – коэффициент трансформации ТН.

Длина мертвой зоны, км, определяется по выражению

где Z_y – удельное сопротивление 1км ЛЭП.

Для полупроводникового РHМ расчет мертвой зоны упрощается, так как значение U_с.р задано и предварительные вычисления по его определению не нужны.

Мертвая зона является недостатком НТЗ. Однако опыт эксплуатации показывает, что в случае применения чувствительных реле отказ последних из-за мертвой зоны крайне редок вследствие малого значения l_m.Для обеспечения отключения КЗ в пределах мертвой зоны там, где это возможно, устанавливается токовая (ненаправленная) отсечка.