КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Пример расчета токовых защит линий 6-10кВ
Защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) «Сириус-2Л». В устройстве предусмотрено две защиты от замыканий на землю: - защита, реагирующая на высшие гармонии в токе замыкания на землю; - защита, реагирующая на ток первой гармонии – 50 Гц при замыкании на землю. Вид защиты может быть выбран уставкой. Функциональная логическая схема защиты от ОЗЗ приведена на рис.6
Рис. 6 Фрагмент функциональной логической схемы защиты от ОЗЗ
Для защиты, реагирующей на высшие гармонии, определяется сумма токов гармонии 3-ей, 5-ой и 7-ой. Данные частоты выделяются цифровым фильтром, при этом происходит полное подавление сигнала основной частоты 50 Гц. Для защиты, реагирующей на ток первой гармоники с помощью цифрового фильтра выделяется ток основной частоты 50 Гц. Защиты от ОЗЗ обеих каналов объединяются по схеме «ИЛИ» и имеют одноступенчатую характеристику времени действия с общей выдержкой времени для двух защит (рис.1.4). Защита от ОЗЗ может выполняться с действием на отключение или на сигнал в зависимости от уставки. Вид защиты также может быть выбран уставкой. Допускается одновременная работа обоих видов защит
Задача 1.1 Разработать защиту от всех видов повреждений для кабельных линий W1 иW2(рис.1) Данные для расчета. Номинальное напряжение линий Uном=Uнн=6,3кВ Величина тока трехфазного КЗ в точке К1 – 19,6кА Длина линии W1 – 3,6 км Нагрузка п\ст1 (без линии W1) Iнагр1= 500А Коэффициент самозапуска Ксзп1= 2,3 Максимальное время действия защиты п\ст1(без линииW2)tс.з.max1=1с Длина линии W2 = 4,2км Нагрузка п\ст2 Iнагр2= 400А Коэффициент самозапуска Ксзп1= 1.8 Максимальное время действия защиты п\ст2 tс.з.max2= 0,5c Коэффициент трансформации трансформаторов тока КI=600/5.
Решени е
1. Рассчитаем токи КЗ для начального момента времени (t=0)при повреждении в начале, середине и конце линии. Схема замещения для расчета токов КЗ приведена на рис.7 Эквивалентное сопротивление станции Хст определим по выражению: Хст= = =0,186 Ом Удельное сопротивлении кабельных линий примем Худ=0,1 Ом/км. Тогда сопротивление линий W1иW2 будут равны: Хw1=Xуд·lw1=0.1·3.6=0,36 Ом Xw2=Xуд·lw2=0,1·4,2=0,42 Oм Токи КЗ в расчетных токах будут равны: IK1(3)=19,6кА IK2(3)= = =9,95кА IK3(3)= = =4,82кА IK4(3)= = =3,77кА
По расчетным токам КЗ на рис.8 построена кривая IK(3)=f(lK). 2. Выберем места установки и типы защит. В соответствии с ПУЭ [1] на линиях напряжением 6-10кВ должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных КЗ и от однофазных замыканий на землю. Для защиты и управления выключателем линий выберем микропроцессорные устройства «Сириус-2Л» фирмы Радиус-Автоматика. В качестве защиты от междуфазных КЗ используем двухступенчатую токовую защиту с независимой характеристикой времени действия.(токовую отсечку МТЗ-1 и максимальную токовую защиту МТЗ-2)Схема подключения терминала и логическая схема токовых защит приведены на рис. 2 и 3. Нейтраль сети изолирована(рис.1), поэтому для защиты от однофазных замыканий на землю используем защиту, реагирующую на ток первой гармоники – 50Гц в токе нулевой последовательности при замыкании на землю. Защита подключается к кабельному мотору тока нулевой последовательности типа ТЗЛ. Логическая защита приведена на рис.6. В радиальных сетях с односторонним питанием защиты устанавливаются на каждой линии со стороны питания. На рис.8 приведена схема участка сети, состоящая из двух линий W1 иW2, на которых установлены защиты 1 и 2. 3. Расчет токовых отсечек без выдержки времени Токовая отсечка 1 линии W1 Ток срабатывания отсечки выбирается по условию отстройки от максимального типа КЗ при повреждении в конце защищаемой линии(точка КЗ, рис.) Ic.з1ɪ= = =61,2A, где коэффициент схемы Ксх=1(схема неполной звезды) Зона действия токовой отсечки определена графически(рис.) По кривой Ik=f(lk).На чертеже нанесена прямая Iс.зɪ точка пересечения которой с кривой Ik=f(lk) определяет длину зоны отсечки. Как видно из рисунка зона отсечки составляет 80% защищаемой линии. Для лучшей отстройки отсечки от переходных процессов в цифровых реле рекомендуется введение небольшой выдержки времени порядка 0,1с. Уставки МТЗ-1 защиты 1: Iс.рɪ= tс.зɪ=0,1c Токовая отсечка 2 линииW2 Ток срабатывания отсечки отстраивается от тока КЗ в конце линии Iс.з2=Котс·Ik5(3)= 1,1·3,77= 4,15кА Ток срабатывания реле Ic.рɪ= = =34,6 Зона действия отсечки (рис.8) составляет 68% защищаемлинии. Время действия отсечки 2 принимаем равным 0,1с. 4. Расчет максимальных токовых защит МТЗ защиты 2 линии W2 Ток срабатывания второй ступени (МТЗ-2) выбирается по условию отстройки от максимального тока нагрузки с учетом перегрузки и самозапуска двигателей Iс.з2ɪɪ= = =880А, где коэффициент отстройки принят равным Котс=1,1. Коэффициент возврата 0,9, для цифровых защит коэффициент самозапуска – 1,8(из задания) Ток срабатывания реле (уставка МТЗ) защиты 2 Ic.р2ɪɪ= = =7,3A Чувствительность МТЗ при КЗ в конце своей линии Кчосн= = =3,7˃1,5 Защита удовлетворяет требованиям чувствительности. Выдержка времени МТЗ должна быть на ступень селективности Δtбольше, чем максимальное время защит присоединенной п/ст 2 tc.з2II=tс.з.max2+Δt=0,5+0,3=0,8c, где ступень селективности по времени принята равной 0,3с. Уставки МТЗ-2 защиты 2: Iс.рII=7,3A; tс.зII=0,8с. МТЗ защита линии W1 Через защиту 1 будет протекать ток нагрузки п/ст 1(коэффициент самозапуска КСЗП1=2,3) и ток нагрузки по линии W2Iнагр2 (КСЗП=1,8), поэтому ток срабатывания второй ступени (МТЗ-2) защиты 1 будет равен: Iс.з1II= Ток срабатывания реле(уставка МТЗ-2) защиты 1 Iс.р.1II= Чувствительность МТЗ при КЗ в конце своей линии (зона основного действия) Кчосн= Защита удовлетворяет требованиям чувствительности. Выдержка времени МТЗ-2 выбирается по двум условиям: · Отстраивается от максимального времени защит присоединении п/ст 1; · От времени действия МТЗ защиты 2 линииW2 tс.з.1II=
Из двух условий выбираем большее время tс.з.1II=1,3c Уставки МТЗ-2 защиты 1: Iс.р.II=19,05A; tс.зII=1,3c. 5. Построение характеристик времени действия защит 1 и 2 приведено на рис 8. Как показали расчеты отсечки(I ступени) имеют значительные зоны действия. Время действия отсечек tс.з1I=tс.з2I=0,1c. Максимальной токовой защитой (II ступени) защищают концы линий и осуществляют дальнее резервирование. Выдержки времени МТЗ tс.з1II=1,3c.; tс.з2II=0,8с. Задача 1.2 Предыдущий пример рассчитан для кабельной сети с довольно длинными линиями, в результате зоны действия отсечки получились большими. Рассчитаем отсечки для тех же исходных данных, что и в задаче 1.1, но длины линий выберем значительно меньше: Длина линииW1 – 1,6км; Длина линии W2 –0,8км.
Решение 1. Рассчитаем токи КЗ для начального момента времени (t=0) при повреждении в начале, середине и конце каждой линии. Эквивалентное сопротивлении станции Хст=0,186Ом. Сопротивления линий XW1=Xуд·lW1=0,1·1,6Ом; XW2=Xуд·lW2=0,1·0,8=0,08Ом. Токи КЗ в расчетных точках IK2(3)= IK3(3)= IK4(3)= IK5(3)= По расчетным токам КЗ на рис9. Построена кривая IК(3)=f(lK) 3. Рассчитаем токовые отсечки без выдержки времени для электромеханических защит(РТ-40) Ток срабатывания отсечки 1 линииW1 Iс.з.1I=Kотс·IК3(3)=1,3·10,5=13,65кА, где коэффициент отстройки для электромеханических защит принят равным 1,3. Ток срабатывания отсечки 2 линии W2 Iс.з.2I=Kотс·IK5(3)=1,3·8,55=11,1кА На рис.9 показаны токи срабатывания отсечек Iс.з.1I и Iс.з.2I. Как видно из чертежа, отсечка защит 1 имеет зону срабатывания, составляющую примерно 50% защищаемой линии. У отсечки 2 ток срабатывания получается больше, чем ток КЗ, протекающий по линии, поэтому отсечка 2 не имеет зоны действия и не может использоваться для защиты линии. Защита 2 будет состоять только из максимальной токовой защиты МТЗ-2.
Дата добавления: 2015-05-08; Просмотров: 6859; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |