Расчет сопротивления первой ступени

Расчет сопротивления первой ступени 

Сопротивление первой ступени выбирается из условия отстройки от 3-ф КЗ на шинах противоположной подстанции, в данном случае ток КЗ не рассчитывается, а используется сопротивление линии Л3

 Ом[pic 1]

где b = 0,05 – коэффициент учитывающий погрешность трансформаторов напряжения и реле сопротивления, d = 0,1 – коэффициент учитывающий погрешность расчетов первичных электрических величин.

Первая ступень работает без выдержки времени. 

Расчет сопротивления второй ступени 

Вторая ступень должна согласовываться с быстродействующими защитами смежных присоединений линии Л3, то есть имеется три условия:

1) первая ступень дистанционной защиты линии Л2 – ;[pic 2]

2) релейная защита трансформатора Т2.  

По первому условию необходимо рассчитать сопротивление первой ступени линии Л2

 Ом[pic 3]

Вторая ступень линии Л3        

,[pic 4]

где α = 0,1 – коэффициент учитывающий погрешность трансформаторов тока;

КТ.Л3 – коэффициент токораспределения.

Коэффициент токораспределения КТ.Л3 учитывает влияние возможной подпитки тока КЗ на смежной линии Л3.

, где II и I3 – токи КЗ протекающие через комплекты защит линий Л2 и Л3 соответственно, точка КЗ в конце линии Л3 (смотреть рисунок 3), при максимальном режиме энергосистемы.[pic 5]

Для нахождения токов II и I3 составляем требуемую схему в программе-симуляторе, амперметры устанавливаем в местах расположения защит линий Л2 и Л3 (смотреть рисунок 1).

[pic 6]

Рисунок 1 - Модель схемы в симуляторе «Workbench»

, [pic 7]

 Ом[pic 8]

По второму условию вторая ступень защиты линии Л3 отстраивается от КЗ за трансформатором Т4.

[pic 9]

Коэффициент токораспределения КТ.ТР.2учитывает влияние возможной подпитки тока КЗ за трансформатором Т2.

, где II и Iтр2 – токи КЗ протекающие через комплекты защит линии Л2 и трансформатора Т2 соответственно, точка КЗ за трансформатором Т2 (смотреть рисунок 2), при максимальном режиме энергосистемы.[pic 10]

[pic 11]

Рисунок 2 - Модель электрической схемы в симуляторе «Workbench»

 [pic 12]

 Ом[pic 13]

Из двух условий выбираем наименьшее сопротивление  = 42,364 Ом.[pic 14]

Проверка чувствительности второй ступени защиты линии Л3

[pic 15]

Значение сопротивления второй ступени удовлетворяет требованиям по чувствительности.

Выдержка времени второй ступени принимается равной ступени селективности

, обычнос [pic 16][pic 17]

Расчет сопротивления третьей ступени

 , [pic 18]

где Zраб.min – минимальное сопротивление подведенное к реле защиты при максимальном рабочем режиме линии; Кн = 1,2 – коэффициент надежности; Кзап = 1,5 – коэффициент самозапуска; Квоз = 1,05 ÷ 1,1 – коэффициент возврата реле защиты; Uраб.min = (0,9 ÷ 0,95) ×UНОМ – минимальное рабочее напряжение; Iраб.max – максимальный рабочий ток; φмч – угол максимальной чувствительности реле защиты; φраб – угол между током и напряжением при режиме максимальной нагрузки.

Коэффициент возврата Квоз зависит от применяемого в дистанционной защите реле сопротивления, примем Квоз = 1,05, IРАБ.МАХ =  = 210,19*1,4 = 294,26 А[pic 19]

 Ом[pic 20]

Проверяем чувствительность третьей ступени.

Третью ступень дистанционной защиты проверяют по двум условиям:

1) КЗ в конце защищаемой линии,

2) КЗ в конце зоны резервирования, то есть третья ступень должна надежно чувствовать КЗ в конце самой длиной смежной линии.

По первому условию коэффициент чувствительности

[pic 21]

Значение сопротивления третьей ступени удовлетворяет требованиям по чувствительности первого условия.