Используя полученные значения,
выберем предварительно следующие стандартные величины Iвс.ном:
А;
А;
А;
А;
А;
Проверим
предохранители F1 и F2 на селективность. При трехфазном КЗ непосредственно за
предохранителем F1
А.
При этом
токе предохранитель F1 сработает за время менее:
c.
[2];
F2
сработает за время менее:
c.
Тогда
коэффициент селективности для пары предохранителей F1 и F2 равен:
(4);
что удовлетворяет условию (4).
Проверим
предохранители F3 и F4 на селективность. При трехфазном КЗ непосредственно за
предохранителем F3
А.
При этом
токе предохранитель F3 сработает за время менее:
c.
[2];
F4
сработает за время менее:
c.
Тогда
коэффициент селективности для пары предохранителей F3 и F4 равен:
(4);
что удовлетворяет условию (4).
Проверку на
селективность предохранителя F7 и комплекта защиты РЗ-8 проведём после
расчёта комплектов релейной защиты.
Проверяем
выбранные плавкие вставки на чувствительность по выражению (5):
(5);
А;
А;
А;
А;
А;
удовлетворяет условию (5)
удовлетворяет
условию (5)
удовлетворяет
условию (5)
удовлетворяет
условию (5)
удовлетворяет
условию (5)
Все коэффициенты больше трех,
следовательно, чувствительность предохранителей к токам КЗ гарантируется.
3.
Выбор типа релейной защиты, расчет уставок тока и времени для всех комплектов
релейных защит.
Выбор
варианта исполнения МТЗ проводим исходя из заданной величины Тотк=1.2 с и
количества последовательно устанавливаемых комплектов защит. Оценку
производим по выражению:
где - ступень селективности;
- максимальное значение времени срабатывания
предохранителя, установленного непосредственно за участком с РЗ
(определяется при двухфазном токе КЗ);
n - количество последовательно включенных защит.
Определим
DTрасп1 для МТЗ РЗ-5, РЗ-6 защищающих линии L3,L4,L5 и L6. Максимальное
время срабатывания предохранителя F4 в конце линии L4 равно:
с.
при токе
КЗ:
А;
[1]
с.
Определим
DTрасп2 для МТЗ РЗ-8, РЗ-9 защищающих линии L7,L8 и L9. Максимальное время
срабатывания предохранителя F7 в конце линии L7 равно:
с.
при токе
КЗ:
А;
с.
на всех защищаемых линиях не менее 0.57 с,
следовательно при данных условиях можно использовать схему МТЗ с ограниченно
зависимой выдержкой времени, выполненой на основе реле серии РТ-80.
Для более
высокой надёжности выбераем двухрелейную схему на переменном оперативном токе
по схеме "неполной звезды" с дешунтированием катушки отключения.
а)
Расчёт токов срабатывания и уставок тока.
Принимая по
техническим характкристикам [1] реле РТ-80
при:
расчитаем токи срабатывания защит.
А
А
А
А
Исходя из значений Iрабmax линий L5,L6,L8,L9 выбираем трансформаторы тока с
первичными номинальными токами. [2]
А
А
А
А
А
А
А
А
Тогда их
коэффициенты трансформации равны:
А
номинальный
ток вторичной обмотки
Определим
расчётные токи срабатывания реле с учётом, что коэффициент схемы
"неполной звезды" равен 1:
А
А
А
А
Выберем
ближайшие большие значения Iуст реле РТ-80
А
А
А
А
Скоректируем
токи срабатывания защит в соответствии с выбраными уставками.
А
А
А
А
в)
Расчёт уставок времени и проверка на селективность.
Определим
ступень селективности для комплекта МТЗ РЗ-5
с время
срабатывания предохранителя F4
с
положительная
погрешность предохранителя F4
с
положительная погрешность реле РТ-80
с время
запаса
с
c
при токе КЗ
4.16 кА в начале линии L4 при значении кратности:
реле РТ-80
работает в независимой части своей характеристики поэтому время срабатывания
выставляем 0.5 c
c
Время
уставки комплекта МТЗ РЗ-5
Определим
ступень селективности для комплекта МТЗ Р3-6.
с время
отключения маломаслянного выключателя
с
отрицательная погрешность реле РТ-80
с время
индукционного выбега реле РТ-80
с
Определим время Туст6 комплекта МТЗ Р3-6.
с
при токе КЗ
5.2 кА в начале линии L2 значении кратности:
реле РТ-80
работает в независимой части своей характеристики поэтому время срабатывания
выставляем 1 с.
с
Время
уставки комплекта МТЗ РЗ-6
Определим
ступень селективности для комплекта МТЗ РЗ-8
с время
срабатывания предохранителя F7
c
положительная погрешность срабатывания пр.F7
с
c
при токе КЗ
4.16 кА в начале линии L7 при значении кратности:
реле РТ-80
работает в независимой части своей характеристики поэтому время срабатывания
выставляем 0.5 c
c время
уставки комплекта МТЗ РЗ-8
Определим
ступень селективности для комплекта МТЗ РЗ-9
с
Определим
время Туст9 комплекта МТЗ РЗ-9
с
при токе КЗ
5.2 кА в начале линии L8 при значении кратности:
реле РТ-80
работает в независимой части своей характеристики поэтому время срабатывания
выставляем 1 c
с время
уставки комплекта МТЗ РЗ-9
Для
проверки на селективность строим карты селективности.
Карта
селективности для линий L6,L2,L1
Как видно
из графика селективная работа МТЗ РЗ-6 и предохранителя F1, F2 обеспечена во
всём диапазоне КЗ от I2к1=2,33 кА до I3к6=5,2 кА
Карта
селективности для линий L6,L5,L4
Как видно
из графика селективная работа МТЗ РЗ-6,РЗ-5 и предохранителя F4
обеспечена
во всём диапазоне КЗ от I2к4=2,33 кА до I3к6=5,2 кА
Карта
селективности для линий L9,L8,L7
Как видно
из графика селективная работа МТЗ РЗ-9,РЗ-8 и предохранителя F7
обеспечена
во всём диапазоне КЗ от К2к7=2,33 кА до К3к9=5,2 кА
Проверка системы
по максимально допустимому времени отключения.
При
минимальном токе КЗ в конце линии L6 I2k6=3.64 кА согласно защитной
характеристике РЗ-6 она сработает за время t=1c, что меньше допустимой 1.2 с.
При
минимальном токе КЗ в конце линии L9 I2k9=3.64 кА согласно защитной
характеристике РЗ-9 она также сработает за 1с.
Проверка
чувствительности.
В
соотвтствии с правилами [ ] коэффициент чувствительности для МТЗ в основной
зоне должен быть не меньше 1,5, а для резервной зоны не менее 1.2
Для защиты
РЗ-5 минимальный ток КЗ в конце основной зоны I2к5=2,912 кА
> 1.5
проверку
чувствительности в резервной зоне не производим, так как L4 защищена
предохранителем.
Для защиты
РЗ-6 минимальный ток КЗ в основной зоне I2к6=3,64 кА
> 1.5
Для
резервной зоны защиты РЗ-6 минимальный ток КЗ в конце линии L5 равен
I2к5=2,912 кА
> 1.2
Для защиты
РЗ-8 минимальны й ток КЗ в конце основной зоны I2к8=2,912 кА
> 1.5
проверку
чувствительности в резервной зоне не производим, так как L7 защищена
предохранителем.
Для защиты
РЗ-9 минимальны й ток КЗ в конце основной зоны I2к9=3,64 кА
> 1.5
Для
резервной зоны минимальный ток КЗ в конце линии L8 равен I2к8=2,912 кА
> 1.2
Все
комплекты защиты обеспечивают необходимую чувствительность.
4.
Выбор и расчёт элементов схемы РЗ и источника оперативного тока
В качестве
источника оперативного тока выбираем трансформатор тока типа ТПЛ-10ТЗ
Технические
данные трансформатора.
Uном=10 кВ
Iном.пер=50...400
А
Iном.втр=5
А
Вариант
исполнения обмотки 10р для релейной защиты.
Электродинамическая
стойкость.
Iскв.пр.=52
кА для ТТ 50...200 А
Iскв.пр.=100
кА для ТТ 300...400 А
Термическая
стойкость.
Iт=34 кА за
t=3 с.
Проверка ТТ
на Uном.
Uном=10 кВ
Uсети=6 кВ
Uном>Uсети
условие
выполнено.
Проверка ТТ
на номинальный первичный ток.
А
А
А
А
А
А
А
А
условия
выполнены.
Проверка
на электродинамическую стойкость:
А
А
А
А
условия
выполнены.
Проверка
на термическую стойкость:
А/с
проверяем
по наибольшему току КЗ I3к=7,9 кА и наибольшему времени отключения t=1 c
А/с
условия
выполнены.
Проверка ТТ
на вторичную нагрузку.
Для ТТ
работающего с релейной защитой, определение допустимой вторичной нагрузки Zнаг
производим по кривой десятипроцентной кратности К10 [ ] рис.5.10. для ТТ ТПЛ-10.
Кривая
ограничивает сопротивление нагрузки ТТ в зависимости от ожидаемой кратности
тока срабатывания защиты (по отношению к I1ном.)
значение при котором полная погрешность ТТ не превышает 10%.
Поскольку
обмотка отключающего эл.магнита в доаварийном режиме отключена то ТТ нагружен
только на обмотку реле РТ-80.
По
паспортным данным [ ] при Iср.
Sпотр.=10 в*а соответственно сопротивление
обмотки
А
ом
при кратности срабатывания защит
Полная
погрешность ТТ при данных кратностях срабатывания защит и rнаг=0,2 ом не превышает 10%
Выбор типа
реле из серии РТ-80.
Исходя из
условий, что Туст от 0,5 сек. и ток Iуст 8 А выбираем реле типа РТ-85/1 с
такими паспортными данными [ ] :
Iном=10 А
Iуст
индукционного элемента 4,5,6,7,8,9,10 А
tср. в
независимой части характеристики от 0,5с....4с
Главные
контакты реле способны шунтировать и дешунтировать ток 150 А при
сопротивлении нагрузки 4,5 ом и при токе 3,5...5 А
Проверим
главные контакты реле РТ-85/1 на комутируемую мощность
ом
А
А
Мощность
отключающего эл.магнита
условие
выполняется.
Электрическая
схема комплекта релейной защиты представлена на рис
Схема
энергосистемы с раставленными предохранителями и комплектами РЗ максимальной
токовой защиты представлены на рис