Пояснительная записка (1212626), страница 6
Текст из файла (страница 6)
расч * – относительный ток небаланса, обусловленный погрешностьютрансформаторов тока; Iнб . расч * – относительный ток небаланса, обусловленный погрешностью выравнивания токов в плечах терминала защиты; k одн– коэффициент однотипности ТТ (принимаем равным 1); k пер – коэффициентпереходного режима, обусловленный наличием апериодической составляющей тока (принимаем равным 1); ε – полное относительное значение погрешности ТТ (принимаем равным 0,1); I расч * – относительный ток для которогопроизводится расчет небаланса (для начала торможения равен I торм .нач * );Δf выр– относительная погрешностью выравнивания токов в плечах терминалазащиты (принимаем равным 0,01).Iнб .расч * 0,0679 0,00679 0,07469 о . е .;Iнб .расч * 1 1 0,1 0,679 0,0679 о .
е .;Iнб .расч * 0,01 0,679 0,00679 о . е .МинимальныйдифференциальныйтоксрабатыванияI диф .нач *отстраивается от токов небаланса в нормальном режиме и переходныхрежимов при малых сквозных токах работы линии:I диф .нач * k отс I нб . расч * ,(5.10)где k отс – коэффициент отстройки, учитывающий погрешности в расчете(принимаем равным 1,5); I нб . расч * – расчетный ток небаланса, соответствующий началу торможения (5.6).49I диф .
нач * 1,5 0,07469 0,412 о . е .5.1.3 Расчет коэффициента торможенияКоэффициент торможения К ТОРМ рассчитывается по выражению:К ТОРМ I диф . расч * I диф . нач *I торм . расч * I торм . нач *,(5.11)где I диф .расч * – расчетный дифференциальный ток срабатывания, отстраивающийся от расчетного внешнего КЗ; I торм .расч * – расчетный тормозной ток(принимается равным максимальному относительному току при внешнихКЗ).Расчетный дифференциальный ток срабатывания I диф .
расч * рассчитываетсяпо формуле:I диф.расч * k отс Iнб .расч * ,(5.12)где k отс – коэффициент отстройки (принимаем равным 1,5); I нб . расч * – расчетный ток небаланса для режима внешнего КЗ (5.6, 5.7, 5.8), при этом k пер принимаем равным 2,0–2,5.Iнб .расч * 0,685 0,03425 0,71925 о . е .;Iнб .расч * 1 2 0,1 3,425 0,685 о .
е .; .расч * 0,01 3,425 0,03425 о . е .Iнб50Рассчитываем расчетный дифференциальный ток срабатывания по (5.9):I диф.расч * 1,5 0,71925 1,0788 о . е .Рассчитываем коэффициент торможения по (5.10):К ТОРМ 1,0788 0,412 0,352.3,425 0,6795.1.4 Проверка по коэффициенту чувствительностиПроверка по коэффициенту чувствительности выполняется по выражению:КЧ I кз. min *,I диф.нач *(5.13)где Iкз.min* – минимальный ток при внутренних междуфазных КЗ.КЧ 2,545 6,177;0,412К Ч 6,177 2.Следовательно защита обладает требуемой чувствительностью при внутренних междуфазных КЗ [5].515.1.5 Расчет дифференциальной токовой отсечкиДифференциальная токовая отсечка выполняется без торможения длябыстрого отключения повреждений при большом токе КЗ.Уставка рассчитывается по условию отстройки от максимального токанебаланса при внешних КЗ:I дто * k отс I нб .
расч * ,(5.14)где k отс – коэффициент отстройки, учитывающий погрешности в расчетах;I нб . расч *– расчетный ток небаланса для режима внешнего КЗ (5.6, 5.7, 5.8), приэтом k пер принимаем равным 3,0–4,0.Iнб .расч * 1,0275 0,03425 1,06175 о . е .;Iнб .расч * 1 3 0,1 3,425 1,0275 о .
е .; .расч * 0,01 3,425 0,03425 о . е .IнбРассчитываем дифференциальную токовую отсечку по (5.13):I дто * 1,5 1,06175 1,592 о . е .Составим тормозную характеристику по рассчитанным устакам:– начальный дифференциальный ток срабатывания « I диф .нач * » равный0,412 о.е.;– начальный тормозной ток « I торм .нач * » равный 0,679 о.е.;52– коэффициент торможения « К ТОРМ » равный 35,2%;– ток срабатывания дифференциальной токовой отсечки « I дто * » равный1,592 о.е.Тормозная характеристика срабатывания ДЗЛ представлена на рисунке5.1.Iдиф, о.е.1,6Область срабатывания ДТОIдто1,51,41,31,2Область срабатываниядифференциальной защиты сторможением1,11,00,90,80,7Kторм0,60,50,4Iдиф.нач0,30,2Iторм.нач0,10,10,20,30,40,50,60,7 0,8Iторм, о.е.0,91,01,1Рисунок 5.1 – Тормозная характеристика срабатывания ДЗЛВсе рассчитанные уставки по ДЗЛ сведены в карту уставок, ПРИЛОЖЕНИЕ А.535.2 Дистанционная защита линии 110 кВ Хомутово-2 – Юго-ЗападнаяВ качестве терминала защиты применяется шкаф типа ШЭРА-ЛВ1102004 на базе Сириус-3-ЛВ-03 производства ЗАО «РАДИУС Автоматика».Параметры срабатывания ДЗ рассчитываются согласно [14].5.2.1 Расчет параметров ЛЭПАктивное сопротивление линии прямой последовательности рассчитывается по формуле:R л rл l ,(5.15)где rл – удельные активное сопротивления прямой последовательности линии, Ом/км [13]; l – длина защищаемой линии, км.R л 0,1288 7,8 1,00462Ом .Индуктивное сопротивление линии прямой последовательности рассчитывается по формуле:X л xл l ,(5.16)где x л – удельные индуктивное сопротивления прямой последовательностилинии, Ом/км [13].X л 0,4102 7,8 3,19959Ом .54Полное сопротивление линии прямой последовательности рассчитывается по формуле:Z л R 2л X 2л ,(5.17)Zл 1,004622 3,199592 3,214 Ом .Для характеристик реле сопротивления I ступени от междуфазных КЗ,зона работы которой не выходит за пределы защищаемой линии, угол междутоком и напряжением при металлическом КЗ на линии (угол максимальнойчувствительности) равен углу линии φ л и определяется параметрами линии:φ л arctg(xл),rл(5.18)где x л , rл – удельные индуктивное и активное сопротивления прямой последовательности линии, Ом/км.φ л arctg(0,4102) 72,20,12885.2.2 Расчет сопротивления срабатывания первой ступени ДЗДистанционный орган первой ступени ДЗ не должен срабатывать при КЗна шинах смежных подстанций (точка К1) (рисунок 2.2).
Полное сопротивление срабатывания первой ступени рассчитывается по формуле [14]:IZСI .З. k ОТС Zл ,55(5.19)Iгде k ОТ С – коэффициент отстройки от КЗ в конце защищаемой зоны(принимаем равным 0,85) [15]; Z л – полное сопротивление линии прямойпоследовательности, Ом.ZСI . З . 0,85 3,214 2,731Ом .Для того, чтобы ввести уставку в микропроцессорный терминал необIIходимо рассчитать X С . З . и R С .
З . с учетом возможного переходного соп-ротивления в месте КЗ (сопротивление дуги R Д ).Реактивное сопротивление срабатывания первой ступени ДЗ определяется по формуле, Ом:X СI . З . ZСI . З . sin(φ л ) ,(5.20)где φ л – углу линии, град.XСI . З . 2,731 sin(72,2) 2,601Ом .Активное сопротивление срабатывания первой ступени ДЗ определяетсяпо формуле, Ом:R СI .З. ZСI .З. cos(φ л ) R Д ,где R Д – активное сопротивление дуги, Ом.56(5.21)Активное сопротивление дуги, Ом, рассчитывается по формуле [16]:RД 2500 l дугиI (2)кзmin,(5.22)(2)где l дуги – длина дуги, м; I кзmin – минимальный двухфазный ток КЗ на линии,А.RД 2500 3,5 2,102 Ом;4161R СI .
З. 2,731 cos(72,2) 2,102 2,937 Ом .Все рассчитанные уставки по 1 ступени ДЗ сведены в карту уставок,ПРИЛОЖЕНИЕ А.5.2.3Расчет сопротивления и времени срабатывания второй сту-пени ДЗУставка срабатывания второй ступени ДЗ выбирается из двух условий:1) по условию отстройка от уставки сопротивления срабатывания первойступени ДЗ смежной линии С-3 и рассчитывается по формуле [17]:IIZСII . З. k ОТС (Zл kОТС ZСI . З. смеж . л . ) ,(5.23)IIгде k ОТС – коэффициент отстройки второй ступени ДЗ (принимается равным0,85); k ОТ С – коэффициент отстройки, учитывающий погрешность сопротивления срабатывания первой ступени защиты смежной линии (принимается57равным 0,9); Z СI .З.смеж .
л . – полное сопротивление срабатывания первой ступениДЗ смежной линии, Ом.ZСII.З. 0,85 (3,214 0,9 5,566) 6,989 Ом .2) по условию отстройки от коротких замыканий за трансформатором ПСЮго-Западная в max режиме.IIZСII . З . k ОТС (Zл Z тр . max реж.n тр .),(5.24)где n тр . – количество трансформаторов на ПС Юго-Западная; Zтр . max реж. – сопротивление трансформатора в max режиме на смежной ПС, Ом.Z СII . З . 0,85 (3,214 37,12) 18,507 Ом .1В качестве уставки срабатывания второй ступени ДЗ принимаетнаименьшее из полученных значений [17]:ZСII .
З . 6,989 Ом .Проверка по коэффициенту чувствительности производится по формуле:Z СII . З.kЧ ,ZлkЧ 6,989 2,174.3,21458(5.25)Рассчитанный коэффициент чувствительности более 1,5, следовательно,вторая ступень ДЗ чувствительна к КЗ на шинах ПС Юго-Западная и полностью охватывает линию С-9 [17].Время срабатывания второй ступени ДЗ рассчитывается по формуле:t II t б.з.ПС t уровПС Δt ,(5.26)где t б . з .
ПС – наибольшее время срабатывания быстродействующих защит насмежной ПС (таблица 2.7), сек; t уровПС – время срабатывания УРОВ на смежной ПС (таблица 2.7), сек; Δt – ступень селективности в сек (принимаетсяравной 0,3).t II 0,1 0,3 0,3 0,7 с .Для того, чтобы ввести уставку в микропроцессорный терминал необIIIIходимо рассчитать X С . З . и R С . З . с учетом возможного переходного соп-ротивления в месте КЗ (сопротивление дуги R Д ).Реактивное сопротивление срабатывания второй ступени ДЗ определяетсяпо формуле, Ом:XСII.З. ZСII.З. sin(φ л ) ,(5.27)XСII.З.
6,989 sin(72,2) 6,652 Ом .Для резервных ступеней с большой выдержкой времени нужно учитыватьдинамические усилия в дуге и существенное возрастание длины дуги из-завлияния ветра. В таких случаях сопротивление дуги рассчитывается поформуле:59RД25 V t II R Д (1 ),l дуги(5.28)где R Д – сопротивление дуги в начальный момент времени, Ом; l дуги – длинадуги в начальный момент времени, м; V – скорость ветра, м/с (принимаетсяравным 3) [16];t II –время срабатывания второй ступени ДЗ, сек.R Д 2 2,102 (1 5 3 0,7) 8,408 Ом .3,5Активное сопротивление срабатывания второй ступени ДЗ определяетсяпо формуле, Ом:R СII.
З. ZСII. З. cos(φ л ) R Д 2 ,(5.29)R СII.З. 6,989 cos(72,2) 8,408 10,544Ом .Все рассчитанные уставки по 2 ступени ДЗ сведены в карту уставок,ПРИЛОЖЕНИЕ А.5.2.4 Расчет сопротивления и времени срабатывания третьей ступени ДЗТретья ступень ДЗ служит для резервирования присоединений, отходящих от ПС Юго-Западная (линию С-3 и трансформаторов). Дистанционныеорганы должны действовать при КЗ в конце линии С-3 и за трансформаторами ПС Юго-Западная.60Реактивное сопротивление срабатывания, Ом, третьей ступени ДЗ определяется по чувствительности к КЗ в конце резервируемых участков по двумформулам:XСIII.З.