Гловацкий В.Г., Пономарев И.В. Релейная защита и автоматика распределительных сетей. Версия 1.2

Подождите немного. Документ загружается.

Применяемая аппаратура для ВЛ-35кВ имеет повышенные требования по сравнению с

аппаратурой для ВЛ-10кВ.

Защиты на линиях 35 кВ должны устанавливаться в трех фазах, или быть трехэлемент-

ными, с установкой двух элементов в фазах (как правило, А и С) а третьего в обратный

провод соединенных в звезду двух фазных трансформаторов тока, где протекает сумма

токов двух фаз. Это требование диктуется тем соображением, что при двухфазном ко-

ротком замыкании за трансформатором со схемой соединения звезда-треугольник, ток

короткого замыкания только в одной фазе равен полному току КЗ а в двух других - поло-

вине этого тока. Поэтому защита, которая резервирует КЗ за трансформатором, должна

быть обязательно трехфазной (трехэлементной). Тогда ее чувствительность будет оди-

наковой при любом коротком замыкании на стороне НН трансформатора.

Защиту целесообразно иметь трехступенчатой, для уменьшения выдержек времени, с

которыми отключаются защищаемая линия см. рис. 6.14.

ПСН-35

Рис. 6.14. Выполнение 3 ступенчатой защиты на ВЛ 35кВ.

Дополнительная 2 ступень защиты З2 согласовывается по току и по времени с токовой

отсечкой защиты З1. Выдержку времени отсечки можно установить равной 0.1 –0.15 сек

(задержка для обеспечения перегорания предохранителя ПСН-35) В результате оказа-

лось, что линия защищается защитой З2, в начале - 0.15сек, а в конце - 0.35сек для

MICOМ. Максимальная защита должна работать в зоне резервирования т.е. при КЗ за

трансформатором. и на смежной линии электропередачи.

Проверка чувствительности при резервировании производится при двухфазном КЗ в ми-

нимальном режиме на резервируемой линии, и при трехфазном КЗ в минимальном режи-

ме на резервируемом трансформаторе (при КЗ за трансформатором со схемой соедине-

ния Υ/∆ ток КЗ на стороне ВН при 2х-фазном КЗ в той фазе, где протекает полный ток КЗ

равен току трехфазного КЗ).

В качестве защиты для простой сети можно применить защиты типа РС-80М3 или серии

MiCOM P120 например MiCOM P121-122. Если отказаться от резервирования защит

трансформатора при 2-фазном КЗ на стороне 35кВ, то в ряде случаев можно применить и

защиту серии УЗА-10, УЗА-АН, в этом случае защита будет 2 ступенчатой, или применить

трехступенчатую защиту УЗА-10МПА или УЗА-10МПВ.

Схема сети 35 кВ часто бывает сложной, из-за наличия связей по сети и разных источни-

ков питания. Обычно применяются кольцевые разомкнутые сети. Может меняться как ис-

точник питания, так и направление питания. Поэтому выбор и согласование уставок в та-

кой сети производится для различных режимов, в каждом из которых должны обеспечи-

ваться требования чувствительности и селективности защиты. В этих случаях можно ис-

пользовать, имеющуюся в большинстве устройств защиты, возможность переключения на

второй набор уставок. Однако наиболее пригодным представляется применение направ-

171

ленных защит, например: MiCOM P127. В таком случае не понадобится организовывать

изменение уставок защиты при переключениях в сети.

6.3.2. Выбор уставок направленных защит для некоторых тупиковых схем

Схема двух параллельных линий

Схема часто применяется в случаях, когда по одной линии не удается обеспечить пита-

ние всей нагрузки секции. Приходится включать параллельно 2 линии. Для обеспечения

селективности на приемной стороне, защиты РЗ-3, РЗ-4 необходимо выполнить направ-

ленными см. рис. 6.15.

ПС1 РЗ-1 I1 Л1 I2 РЗ-3 ПС2

РЗ-5

РЗ-2 I2 Л2 I2 РЗ-4

Рис. 6.15. Распределение ТКЗ при повреждении одной из параллельных линий.

При коротком замыкании на Л1 через защиты РЗ-3 и РЗ-4 протекает одинаковый ток (I2)

и по его величине невозможно определить, на какой линии произошло короткое замыка-

ние и которую нужно отключить с приемной стороны. Это и определяется по направлению

тока в защитах. Поэтому защиты РЗ3 и РЗ4 необходимо выполнить направленными.

Можно применить устройства защиты серии MICOM Р127, P140.

С питающей стороны может быть применена ненаправленная 2-3 ступенчатая защита.

При коротком замыкании на одной из ВЛ в начале линии , в защите РЗ-3 и РЗ-4 ток КЗ не

протекает. В этом случае должна сработать токовая отсечка на ПС-1 и отключить выклю-

чатель. После этого весь ток КЗ протечет по цепи ПС1, Л2, ПС2, Л1 по защитам РЗ-3,

РЗ-4 пройдет одинаковый ток КЗ, которого достаточно для срабатывания защиты, и сра-

ботает та защита, у которой ток направлен в линию см. рис 6.16:

ПС1 РЗ-1 Л1 I2 РЗ-3 ПС2

РЗ-5

РЗ-2 I2 Л2 I2 РЗ-4

Рис. 6.16. «Каскадное» отключение линии.

При коротком замыкании в конце ВЛ у шин ПС2 в режиме рис 6.15. токи КЗ, проте-

кающие по защитам РЗ-1 и РЗ-2 примерно одинаковы и определить на какой ВЛ повреж-

дение невозможно. В этом случае короткое замыкание первым должна отключить защита

на ПС2, которая выполнена направленной и отключит именно поврежденную линию.

Выбор уставок

• По общим правилам выбирается защита тупиковой линии РЗ-5. Выбрано 2 ступени:

максимальная защита и отсечка.

• Производится выбор защит на приемной стороне ПС-2. Для обеспечения четкой ра-

боты защиты достаточно одноступенчатой токовой отсечки с этой стороны. Ток сраба-

тывания достаточно отстроить от нагрузки фидера в нормальном рабочем режиме.

Icp = Кн/Кв * Iнагр ном .= 1.2/0.95* Iнагр ном = 1.25 Iнагр ном.

• Производится выбор 1 ступени защиты РЗ-1 (РЗ-2). Эта защита должна быть отстрое-

на от тока КЗ в конце линии в максимальном режиме при условии, что вторая линия

отключена.

Icp = Кн Iкз пс2. = 1.2 Iкз пс2.

172

• Производится выбор 2 ступени (максимальной защиты) РЗ-1(РЗ-2) . Принцип выбора

обычный: отстройка от максимального тока нагрузки ВЛ с учетом самозапуска и воз-

можности наброса нагрузки при отключении второй параллельной ВЛ.

Icp = Кн/Кв * Iнагр макс.= 1.25 Iнагр макс.

• Производится проверка чувствительности максимальной защиты РЗ-1 (РЗ-2) в мини-

мальном режиме, при двухфазном КЗ и параллельной работе линий.

Кч= Iкз (2)мин / Icp .

Проверка чувствительности производится в двух точках в основной зоне –

на шинах ПС2 (Кч>=1.5) и в зоне резервирования в конце линий, отходя-

щих от ПС2 (Кч>=1.2).

• Производится проверка чувствительности отсечек в зоне их каскадного действия.

Проверка производится при минимальном режиме системы и двух параллельно рабо-

тающих линиях. Цель проверки – убедиться в том, что зоны отсечек перекрываются и,

при КЗ в любом месте линии, работает хотя бы одна отсечка. Считается ток, проте-

кающий через защиты РЗ-1 и РЗ-3 (РЗ2 и РЗ-4) при коротком замыкании в середине

линии. Если обе защиты имеют чувствительность при КЗ в этой точке не менее 1.5,

значит каскадная работа обеспечивается. Если чувствительность защиты не обеспе-

чивается, обычно это получается для отсечки РЗ-1, первый участок линии делится по-

полам, и рассчитывается КЗ в середине участка (0.25 длины линии). Производится

повторная проверка чувствительности. если снова не получается, то делятся пополам

получившиеся участки, считается ток КЗ и опять проверяется чувствительность.

• Если линии очень коротки, то каскадное действие отсечек может быть не обеспечено.

В этом случае при КЗ в той точке, где уже не работает отсечка на ПС2 и не работает

отсечка на ПС1, КЗ будет отключаться максимальной защитой этой линии. Отключе-

ние КЗ будет задержано на время срабатывания максимальной защиты после чего

должна сработать отсечка на ПС2. Ускорить отключение может применение на ПС1

второй ступени токовой отсечки с малой выдержкой времени, согласованной по току и

по времени с отсечкой отходящей ВЛ на ПС2 (РЗ-5), а также с отсечкой защиты на

приемном конце параллельных линий (РЗ-3 –РЗ-4). Согласование производится в ре-

жиме одна с одной линией. Проверка чувствительности в зоне каскадного действия

производится таким же способом, как и для токовой отсечки.

Разомкнутый транзит 35 кВ

Упрощенную схему показано на рис 6.17.

ПС1 РЗ-1 РЗ-2 ПС2 РЗ-3 РЗ-4 ПС3

к2 к3 к4 к5

к1 к6

РЗ-5 РЗ-6 РЗ-7 РЗ-8

к7 к8 к9 к10

Рис. 6.17. Разомкнутый транзит 35 кВ.

На ПС2 разрез часть нагрузки питается от ПС1, вторая часть - от ПС2. На каждой линии

имеются отпайки. В ремонтном режиме возможен перенос разреза на выключатель линии

со стороны ПС1. Возможно также питание нагрузки ПС1и ПС2 целиком от ПС3. Такие же

самые варианты питания предусмотрены для ПС3. Применение направленных защит по-

зволяет обеспечить селективность защиты во всех перечисленных режимах. Для этого

направленными должны быть выполнены защиты РЗ-1, РЗ-2, РЗ-3, РЗ-4. Предпочтитель-

ны трехступенчатые защиты MICOM Р127, P140. Остальные защиты могут быть нена-

правленными.

173

Выбор уставок защиты и их согласование производится раздельно по двум направлени-

ям питания: При питании от ПС1 согласовываются защиты РЗ-3 с РЗ-8, и РЗ-1 с защита-

ми РЗ-3, РЗ-6 и РЗ-7. При питании от ПС3 согласовываются защиты РЗ-2 с РЗ-5, и РЗ-4

с защитами РЗ-2, РЗ-6 и РЗ-7. За исключением того, что защиты направленные, условия

выбора уставок ступенчатых защит сохраняются прежними. Первая ступень отстраивает-

ся от тока КЗ в конце линии и за трансформатором отпайки, и по времени выдержка рав-

на 0. Вторая ступень согласовывается по току с отсечками последующих линий и от-

страивается от тока КЗ за трансформатором отпайки. Третья ступень отстраивается от

тока нагрузки и согласовывается по току и по времени с максимальной защитой после-

дующей линии и отпаечных трансформаторов. Проверяется чувствительность ступенча-

тых защит в основной зоне и в зоне резервирования.

174

Глава 7. ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ 110-220кВ

7.1. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Сети такого напряжения работают в режиме с эффективно или глухозаземленной ней-

тралью. Поэтому замыкание на землю является коротким замыканием с током, иногда

превышающим ток трехфазного КЗ, и подлежит отключению с минимально возможной

выдержкой времени.

• Воздушные и смешанные (кабельно-воздушные) линии оснащаются устройствами

АПВ. В ряде случаев, если применяемый выключатель выполнен с пофазным управ-

лением, применяется пофазное отключение и АПВ. Это позволяет отключить и вклю-

чить поврежденную фазу без отключения нагрузки, так как в этих сетях при заземле-

нии нейтрали трансформатора, питающего нагрузку, нагрузка практически не ощуща-

ет работы в кратковременном неполнофазном режиме.

• На чисто кабельных линиях АПВ, как правило, не применяется.

• Линии высокого напряжения работают с большими токами нагрузки, что требует

применения защит со специальными характеристиками. На транзитных линиях,

которые могут перегружаться, как правило, применяются дистанционные защиты,

позволяющие эффективно отстроится от токов нагрузки. На тупиковых линиях во

многих случаях можно обойтись токовыми защитами. Как правило, не допускается,

чтобы защиты срабатывали при перегрузках. Защита от перегрузки, при

необходимости, выполняется на специальных устройствах.

• Согласно ПУЭ, устройства предотвращения перегрузки должны применяться в случа-

ях, если допустимая для оборудования длительность протекания тока составляет

менее 10-20 минут. Защита от перегрузки должна действовать на разгрузку оборудо-

вания, разрыв транзита, отключение нагрузки и только в последнюю очередь на от-

ключение перегрузившегося оборудования.

• Линии высокого напряжения, как правило, имеют значительную длину, что усложняет

поиски места повреждения. Поэтому линии должны оснащаться устройствами, опре-

деляющими расстояние до места повреждения. Согласно директивным материалам

СНГ, средствами ОМП должны оснащаться линии длиной 20км и более.

• Задержка в отключении короткого замыкания может привести к нарушению устойчиво-

сти параллельной работы электростанции, из-за длительной посадки напряжения мо-

жет остановиться оборудование и нарушится технологический процесс производства,

могут произойти дополнительные повреждения линии, на которой возникло короткое

замыкание. Поэтому на таких линиях очень часто применяются защиты, которые от-

ключают короткие замыкания в любой точке без выдержки времени. Это могут быть

дифференциальные защиты, установленные по концам линии и связанные высоко-

частотным, проводниковым или оптическим каналом. Это могут быть обычные защи-

ты, ускоряемые при получении разрешающего или снятии блокирующего сигнала с

противоположной стороны.

• Токовые и дистанционные защиты, как правило, выполняются ступенчатыми. Количе-

ство ступеней не менее 3, в ряде случаев необходимо 4 или даже 5 ступеней.

• Во многих случаях, все требуемые защиты можно выполнить в составе одного устрой-

ства. Однако выход из строя этого одного устройства оставляет оборудование без

защиты, что недопустимо. Поэтому защиты линий высокого напряжения целесооб-

разно выполнять в составе 2 комплектов. Второй комплект является резервным и

может быть упрощен по сравнению с основным: не иметь АПВ, ОМП, иметь меньшее

количество ступеней и т.д. Второй комплект должен питаться от другого автомата

оперативного тока и комплекта трансформаторов тока. При наличии такой возможно-

сти, питаться от другой аккумуляторной батареи и трансформатора напряжения, дей-

ствовать на другой соленоид отключения выключателя.

• Устройства защиты высоковольтных линий должны учитывать возможность отказа вы-

ключателя и иметь УРОВ либо встроенное в само устройство, либо организованное

отдельно.

175

• Для анализа аварии и работы релейной защиты и автоматики требуется регистрация

как аналоговых величин, так и дискретных при аварийных событиях.

• Таким образом, для высоковольтных линий комплекты защиты и автоматики должны

выполнять следующие функции:

-Защиту от междуфазных коротких замыканий и коротких замыканий на землю.

-Пофазное или трехфазное АПВ.

-Защиту от перегрузки.

-УРОВ.

-Определение места повреждения.

- Осциллографирование токов и напряжений, а также регистрация дискретных сигналов

защиты и автоматики.

-Устройства защиты должны резервироваться или дублироваться.

• Для линий, имеющих выключатели с пофазным управлением, необходимо иметь за-

щиту от неполнофазного режима действующую на отключение своего и смежных вы-

ключателей, так как длительный неполнофазный режим в сетях СНГ не допускается.

7.2. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ КОРОТКОМ

ЗАМЫКАНИИ

Как указывалось в главе 1, в сетях с заземленной нейтралью необходимо учитывать до-

полнительно два вида короткого замыкания: однофазного и двухфазного замыкания на

землю.

Расчеты токов и напряжений при коротких замыканиях на землю ведутся методом сим-

метричных составляющих см. главу 1. Это важно, в том числе, и потому что для защиты

от замыканий на землю, главным образом используется токовая защита нулевой после-

довательности, включаемая в нулевой провод соединенных в звезду трех трансформато-

ров тока.

При использовании метода симметричных составляющих, схема замещения для каждой

из них составляется отдельно, затем они соединяются вместе по месту КЗ.

Например, составим схему замещения для схемы рис 7.1.

сист.

= 15 Ом.

0 сист.

= 25 Ом.

25км АС-120 Л

35км АС-95

≈

Т1 – 10000/110 Т2 – 16000/110

Uк =10.5 Uк =10.5

Рис. 7.1. Пример сети для составления схемы замещения в симметричных составляющих.

При расчете параметров линии 110кВ и выше для схемы замещения, обычно пренебре-

гают активным сопротивлением линии. Индуктивное сопротивление прямой последова-

тельности (Х

) линии по справочным данным равно : АС-95 – 0.429 Ом на км, АС-120 –

0.423 ом на км. Сопротивление нулевой последовательности для линии со стальными

торсами тросами равно 3Х

т.е. соответственно 0.429*3 =1.287

и 0.423*3=1.269.

Определим параметра линии:

1л1

= 25* 0.423 = 10.6 Ом, Х

0л1

= 25* 1.269= 31.7 Ом

1л2

= 35* 0.429 = 15.02 Ом, Х

0л2

= 35* 1.287= 45.05 Ом

176

Определим параметры трансформатора.

Т1 10000кВА.

1т1

=0.105 * 115

/ 10 = 138 Ом.

1т2

=0.105 * 115

/ 16 = 86.8 Ом. Х

0Т2

= 86.8 Ом.

Сопротивление обратной последовательности в схеме замещения равно сопротивлению

обратной последовательности.

Сопротивление нулевой последовательности трансформаторов обычно принимается

равным сопротивлению прямой последовательности. Х

1Т

= Х

0Т

. Трансформатор Т1 не

входит в схему замещения нулевой последовательности так как его нейтраль разземле-

на.

Составляем схему замещения.

1с

= Х

2с

= 15 Ом. Х

1Л1

= Х

2Л1

=10.6 Ом. Х

1Л2

= Х

2Л1

=15.1 Ом.

0с

= 25 Ом. Х

0Л1

= 31.7 Ом. Х

0Л2

= 45.05 Ом.

≈

к1 к2 к3

1т1

= 138 Ом

1т2

= 86.8 Ом

0т2

= 86.8 Ом

к4 к5

Расчет трехфазных и двухфазных КЗ производится обычным путем, см. таблицу 7.1.

Таблица 7.1.

точка

КЗ

сопротивление до мес-

та КЗ

1Σ

= Σ Х

Ток КЗ трехфазный

(3)

= (115/√3) / Х

Ток КЗ двухфазный

(2)

= 0.87 I

(3)

к1 15 Ом 4.43 кА 3.85 кА

к2 15+10.6 = 25.6 Ом 2.59 кА 2.26 кА

к3 25.6+15.1 =40.7 Ом 1.63 кА 1.42 кА

к4 25.6+ 138=163.6 Ом 0.406кА 0.35 кА

к5 40.7+86.8 =127.5 Ом 0.52 кА 0.45 кА

Для расчета токов замыкания на землю необходимо использовать метод симметричных

составляющих.

Согласно этому методу, эквивалентные сопротивления прямой, обратной и нулевой по-

следовательности вычисляются относительно точки КЗ и включается последовательно в

схеме замещения для однофазных КЗ на землю рис.7.2, а и двухфазных на землю

рис.7.2, б

1Э

2Э

0Э

u а)

к к

1Э

2Э

u б) I

0б

0Э

к в)

Рис. 7.2. схема включения эквивалентных сопротивлений прямой, обратной и нулевой последова-

тельности для расчета токов короткого замыкания на землю:

а) – однофазного, б) – двухфазного.

в) – распределение токов нулевой последовательности между двумя точками заземления

нейтрали.

Выполним расчет КЗ на землю см. таблицы 7.2, 7.3.

Схема прямой и обратной последовательности состоит и одной ветви: от источника пи-

тания до места короткого замыкания. В схеме нулевой последовательности 2 ветви от

177

заземленных нейтралей, которые являются источниками тока КЗ и должны в схеме заме-

щения соединяться параллельно. Сопротивление параллелно соединенных ветвей опре-

деляется по формуле

= (Х

*Х

) / (Х

+Х

) (7.1)

Токораспределение по параллельным ветвям определяется по формулам:

= I

* Х

/ Х

= I

* Х

/ Х

(7.2)

Таблица 7.2. Токи однофазного КЗ

точка

КЗ

1Э

2Э

0Э

=Х

0а

//Х

0б

* Х

Iкз

0а

Iкз

0б

** Iкз =

к1 15 15 25//163.5=21.6 51.6 1.29 1.29 1.29 1.11 0.18 3.87

к2 25.

25.

56.7//131,8=39.6 90.8 0.73 0.73 0.73 0.51 0.22 2.19

к3 40.

40.

91.7//86.8= 42.2 123.6 0.53 0.53 0.53 0.24 0.29 1.59

Примечание* Определяется сопротивление параллельно соединенных двух участков

схемы нулевой последовательности по формуле 7.1

Примечание** Распределяется ток между двумя участками нулевой последовательно-

сти по формуле 7.2.

Таблица 7.3. Токи двухфазного КЗ на землю.

точка

КЗ

1Э

2Э

0Э

таб.7.2

0-2Э

0э

//Х

Iкз

*** Iкз

Iкз

0а

**** Iкз

0б

Iкз***** ≈

+½(I

)

к1 15 15 21.6 8.85 23.85 2.78 1.64 1.14 0.98 0.16 4.17

к2 25.6 25.6 39.6 15.55 42.05 1.58 0.95 0.63 0.44 0.19 2.37

к3 40.7 40.7 42.2 20.71 61.41 1.08 0.55 0.53 0.24 0.29

1.62

Примечание* Определяется сопротивление параллельно соединенных двух участков

схемы нулевой последовательности по формуле 7.1, расчет выполнен в таблице 7.2.

Примечание** Определяется сопротивление параллельно соединенных двух сопротив-

лений обратной и нулевой последовательности по формуле 7.1.

Примечание*** Распределяется ток между двумя сопротивлениями обратной и нуле-

вой последовательности по формуле 7.2.

Примечание**** Распределяется ток между двумя участками нулевой последователь-

ности по формуле 7.2.

Примечание***** Ток двухфазного КЗ на землю указан по приближенной формуле, точ-

ное значение определяется геометрическим путем см. ниже.

Определение фазных токов после расчета симметричных составляющих.

При однофазном КЗ весь ток КЗ протекает в поврежденной фазе, в остальных фазах ток

не протекает. Токи всех последовательностей равны между собой.

Для соблюдения таких условий симметричные составляющие располагаются следующим

образом (рис.7.3):

токи прямой токи обратной токи нулевой Ia

последоват. последоват. последоват. Ic

Рис. 7.3. Векторные диаграммы для симметричных составляющих при однофазном КЗ.

При однофазном КЗ токи I

= I

В поврежденной фазе они равны по величине и сов-

падают по фазе. В неповрежденных фазах равные токи всех последовательностей обра-

зуют равносторонний треугольник и результирующая сумма всех токов равна 0.

178

При двухфазном коротком замыкании на землю нулю равен ток в одной неповрежденной

фазе. Ток прямой последовательности равен сумме токов нулевой и обратной последо-

вательности с обратным знаком. Исходя из таких положений, строим токи симметричных

составляющих (рис. 7.4):

Ic Ib

Рис. 7.4. Векторные диаграммы симметричных составляющих токов двухфазного КЗ на землю.

Из построенной диаграммы видно, что фазные токи при замыканиях на землю построить

довольно сложно, так как угол фазного тока отличается от угла симметричных состав-

ляющих. Его следует строить графически или использовать ортогональные проекции.

Однако с достаточной для практики точностью величину тока можно определить по упро-

щенной формуле:

Iф = I

+ ½ (I

+ I

) = 1.5 I

(7.3)

Токи в таблице 7.3. подсчитаны по этой формуле.

Если сравнить токи 2х фазного КЗ на землю по таблице 7.3 с током двухфазного и трех-

фазного КЗ по таблице 7.1 можно сделать вывод. что токи двухфазного КЗ несколько ни-

же тока двухфазного КЗ на землю поэтому чувствительность защиты следует определять

по току двухфазного КЗ. Токи трехфазного КЗ соответственно выше тока двухфазного КЗ

на землю, поэтому определение максимального тока КЗ для отстройки защиты произво-

дится по трехфазному КЗ. Это значит, что для расчетов защиты не нужен ток двухфазно-

го КЗ на землю, и его считать незачем. Ситуация несколько изменяется при расчете токов

короткого замыкания на шинах мощных электростанций, где сопротивление обратной и

нулевой последовательности меньше сопротивления прямой. Но к распредсетям это не

имеет отношения, а для электростанций токи считаются на ЭВМ по специальной про-

грамме.

7.3. ПРИМЕРЫ ВЫБОРА АППАРАТУРЫ ДЛЯ ТУПИКОВЫХ ВЛ 110-220 кВ

Т1 ПС1 Т1 ПС2

РЗ

-2

РЗ-1

Схема 7.1. Тупиковая воздушная линия 110 -220кВ. Со стороны ПС1 и ПС2 отсутствует

питание. Т1 ПС1 включен через отделитель и короткозамыкатель. Т1 ПС2 включен через

выключатель. Нейтраль стороны ВН Т1 ПС2 заземлена, на ПС1- изолирована. Мини-

мальные требования к защите: Вариант 1. Должна быть применена трехступенчатая за-

щита от междуфазных коротких замыканий (1 ступень, без выдержки времени, отстроена

от КЗ на шинах ВН ПС2, вторая, с малой выдержкой времени, от КЗ на шинах НН ПС1 и

179

ПС2, Третья ступень - максимальная защита). Защиты от замыканий на землю - 2 ступени

(1 ступень, без выдержки времени отстроена от тока, посылаемого на шины заземленным

трансформатором ПС2, вторая ступень с выдержкой времени, обеспечивающей ее со-

гласование с защитами внешней сети, но не отстроенная от тока КЗ, посылаемого транс-

форматором ПС2). Должно быть применено двух или однократное АПВ. Чувствительные

ступени должны ускоряться при АПВ. Защиты пускают УРОВ питающей подстанции. К до-

полнительным требованиям можно отнести защиту от обрыва фаз, определение места

повреждения на ВЛ, контроль ресурса выключателя.

Вариант 2. В отличие от первого защита от замыканий на землю выполнена направлен-

ной, что позволяет не отстраивать ее от обратного тока КЗ и, таким образом, выполнить

более чувствительную защиту без выдержки времени. Таким образом удается защитить

всю линию без выдержки времени.

Примечание: в этом и последующих примерах не даются точные рекомендации по выбо-

ру уставок защиты, упоминания о настройке защит используются для обоснования выбо-

ра типов защиты. В реальных условиях может быть применена другая настройка защит,

что и требуется определить при конкретном проектировании. Защиты могут быть замене-

ны устройствами защиты других типов, имеющих подходящие характеристики.

Набор защит, как уже было сказано, должен состоять из 2 комплектов.

Примеры наборов:

1. Серия MiCOM Р121 + P123.

2. Серия MiCOM P126 + P122

3. Серия MiCOM P141 + P142.

4. Серия MiCOM P139 + P123.

Использование устройств защиты см. таблицу 7.4. Таблица7.4.

MiCOM

P121.

Трехступенчатая токовая ненаправленная защита

от междуфазных КЗ.

Двухступенчатая ненаправленная защита от

замыканий на землю.

Примечание: устройст-

вом не обеспечиваются

функции определения

места повреждения и

обрыва провода.

Зона использования ту-

пиковые линии имею-

щие трансформатор с

заземленной нейтра-

лью.

MiCOM

P122.

Трехступенчатая токовая ненаправленная защита

от междуфазных КЗ.

Двухступенчатая ненаправленная защита от замы-

каний на землю.

Контроль ресурса выключателя.

Обнаружение неисправности выключателя (УРОВ)

Контроль обрыва провода.

Резервная защита обратной последовательности

для отпаечных трансформаторов.

Примечание: устройст-

вом не обеспечиваются

функция определения

места повреждения.

MiCOM

P123

Трехступенчатая токовая ненаправленная защита

от междуфазных КЗ.

Двухступенчатая ненаправленная защита от замы-

каний на землю.

2 кратное АПВ.

Ускорение защиты путем изменения уставок логи-

кой пуск - наброс при АПВ.

Контроль ресурса выключателя.

Обнаружение неисправности выключателя (УРОВ)

Обнаружение неисправности цепей управления

выключателя по состоянию СБК выключателя

Контроль обрыва провода линии.

Резервная защита обратной последовательности

для отпаечных трансформаторов.

Примечание: устройст-

вом не обеспечиваются

функция определения

места повреждения.

Применение набора Mi-

COM P121, 123 – тупи-

ковые линии без транс-

форматоров с зазем-

ленной нейтралью

180