Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Дистанционные защиты (ДЗ), используемые на линиях электропередач для защиты от междуфазных КЗ, приходят в действие при снижении сопротивления сети, т.е. являются минимальными, обеспечивают независимость защищаемой зоны защиты при изменении уровня токов КЗ Измерительными органами защиты являются направленные реле сопротивления. Селективность защит смежных линий обеспечивается введением ступенчатых выдержек времени.

Дистанционные защиты, как правило, выполняются трехступенчатыми и входят в состав комбинированных панелей типа ЭПЗ-1636, ШДЭ-2801, терминалов MiCom P437, Р443.

 

Выбор уставок ДЗ:

I ступень ДЗ

Первичное сопротивление срабатывания I ступени защиты выбирается по условию отстройки от металлического КЗ на шинах приемной подстанции:

z¹с.з.  ≤ kотс∙zл

                       (3.15)

при наличии на линии ответвления с трансформатором:

z¹с.з.  ≤ kотс∙(zотв.л + zтр.мин).                  (3.16)

где: kотс=0.85 – коэффициент запаса по избирательности, учитывающий погрешности защиты совместно с трансформаторами тока и напряжения.

Zотв.л – сопротивление линии до трансформатора ответвления.

z тр. мин – сопротивление трансформатора ответвления.

Из всех полученных значений сопротивлений срабатывания защиты в качестве расчетного выбирается всегда наименьшее.

Первая ступень защиты, как правило, работает без выдержки времени.

II ступень ДЗ

Уставка срабатывания второй ступени защиты выбирается по двум условиям:

а) согласование с дистанционными защитами смежных линий:

z ^II с.з. ≤ kотс∙zл + k′отс · z¹с.з.см/ kток                             (3.17)     

где: k’отс=0,9 - коэффициент запаса по избирательности согласуемых защит линий;

z¹с.з.см – уставка срабатывания защиты смежной линии;

kток – коэффициент токораспределения, равный отношению тока в защищаемой линии к току в месте КЗ

kток=1, поскольку в заданных схемах отсутствуют дополнительные источники питания.

б) отстройка от КЗ за трансформатором приемной подстанции:

z ^II с.з. ≤  kотс∙(zл + zтр.мин)                                             (3.18)

Выдержка времени срабатывания второй ступени защиты принимается на ступень селективности (∆ t = 0,5) больше выдержек времени тех защит, с которыми производится согласование.

    t ^II с.з. =  t ¹с.з.см + ∆ t                                (3.19)

Чувствительность второй ступени защиты проверяется при металлических КЗ на шинах приемной подстанции:

k ^II ч = z ^II с.з./ zл>1,25                                (3.20)

Для ЛЭП с сопротивлением 5-20 Омследует стремиться, чтобы

 k ^II ч = z ^II с.з./ zл>1,5-2

III ступень ДЗ

Уставка срабатывания третьей ступени защиты выбирается по условию отстройки от максимального тока нагрузки линии.

z ^IIIс.з. = Uмин/√3∙kн∙kв∙Iнагр∙Cos (φм.ч. – φнагр)              (3.21)

где: Uмин = 0,9 Uном - минимальное эксплуатационное напряжение;

kн =1,2 – коэффициент надежности;

kв = 1,1 – коэффициент возврата;

φм.ч. = 65 - 80º - угол максимальной чувствительности реле сопротивления для ВЛ соответственно 110-220кВ.

φнагр = 30 - 40º - угол нагрузки.

Первоначально z ^IIIс.з. определяем при Cos (φм.ч. – φнагр) = 1, но если чувствительность защиты недостаточна, то учитывается характер нагрузки.

Чувствительность третьей ступени защиты проверяется при металлических  КЗ в конце смежной линии:

k ^III ч = z ^III с.з./ (zл + zл.см/ k ток) ≥ 1,2               (3.22)

Выдержка времени третьей ступени выбирается на ступень селективности больше выдержки времени вторых ступеней защит с которыми производится согласование.

Ток срабатывания реле определяется:

z с.р. = z с.з. kI/ kU                                       (3.23)

где: kI и kU – коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения.

Пример расчета параметров защит на терминале

MICOM P 437

Все ступени ДЗ выполнены с действием только при междуфазных КЗ.

При использовании данной защиты в качестве резервной, дистанционная защита линии выполняется трехступенчатой.

Задана сеть напряжением 110 кВ со следующими системными

параметрами:

Удельное сопротивление прямой последовательности линии Л1	Zл1 = 0,162 + j 0,404 Ом/км
Cопротивление прямой последовательности  линии Л1	Zл1 = 2,82 + j7,03 Ом
Коэффициент трансформации тр-ра тока	1000/5
Коэффициент трансформации трансформаторов напряжения	110000 /100
Максимальный угол нагрузки	30о
Mинимальное рабочее напряжение	0,9 Uном
Максимальный ток нагрузки	460 A
Длина линии Л1	17,4 км
Режим заземления нейтрали	Низкоомное заземление
Принимаемое в расчетах сопротивление почвы при КЗ на землю Rземл	20 Ом
Чередование фаз	Прямое

 

Для защит ВЛ-110 кВ следует использовать характеристику в виде «многоугольника».

 

Уставки для терминала MICOM P 437

Выбор угла срабатывания дистанционного органа «α»

По первичным параметрам ВЛ определяется активное и индуктивное сопротивление ВЛ. Для достижения постоянства резервирования в направлении активного сопротивления в любой точке ВЛ уставка угла срабатывания дистанционного органа «α» принимается равной углу сопротивления ВЛ (φ_линии). Для дистанционных органов всех ступней ДЗ уставки углов срабатывания «α» задаются одинаковыми.

α= φ_линии=arctan(X/R)=аrctg(0.404/0.162)=68˚.                    (3.24)

ДИСТ: Альфа 1(2,3) (Многоугол.), град.

68

 

Выбор уставки срабатывания по реактивному сопротивлению « X_{n у} »

Уставки срабатывания дистанционных органов 1,2,3 ступени ДЗ по полному сопротивлению X_nу при междуфазных КЗ выбираются в соответствии с действующими руководящими указаниями.

При расчете основных параметров срабатывания защиты были получены следующие значения:

Zл1 = 2,82 + j7,03 Ом

 Ом

Реактивная составляющая от полного сопротивления срабатывания:

 Ом;

 Ом

примем , что соответствует

Ом

Найдем полное сопротивления срабатывания:

 

ДИСТ: Х1 (Многоугол.), Ом	5,94
ДИСТ: Х2 (Многоугол.), Ом	10,45
ДИСТ: Х3 (Многоугол.), Ом	113,9

Выбор уставки срабатывания по активному сопротивлению «фаза-фаза» - « R_{n ф-ф} »

Уставка срабатывания дистанционного органа каждой ступени ДЗ по активному сопротивлению R_nф-ф выбирается по условию обеспечения действия ступени ДЗ при КЗ в конце защищаемой зоны с учетом переходного электрической дуги «R_д» в месте КЗ.

R_nф-ф=R_nд,

где: R_nд=1,05/I_nк – активное сопротивление дуги КЗ;                      (3.25)

L_nд (м) – длина дуги;

I_nк (кА) – минимальный ток двухфазного КЗ в конце зоны действия ступени «n».

Как правило при расчетах принимают значение переходного сопротивления дуги равным 1Ом при междуфазных КЗ в сетях 110 кВ. Эти данные получены в результате многолетнего опыта и анализа осциллограмм КЗ в данных сетях.

Чтобы чувствительность ДЗ к дуговым КЗ была не ниже чем у традиционных ДЗ, уставка срабатывания должна быть не меньше величины

R_{nф-ф.мин}, при которой характеристика срабатывания «окружность» оказывается вписанной в характеристику срабатывания «многоугольник».

R_nф-ф≥ R_{nф-ф.мин}=(Z_nу/2)/sinα.                                   (3.26)

Вычислим значение минимальной уставки срабатывания по активному сопротивлению:

R_1ф-ф =R_{1ф-ф.мин}=(Z_1у/2)/sinα=(6,41/2)/sin68˚=3.46 Ом;

R_2ф-ф= R_{2ф-ф.мин}=(Z_2у/2)/sinα=(11,273/2)/sin68˚=6,08 Ом;

R_3ф-ф=R_{3ф-ф.мин}=(Z_3у/2)/sinα=(105,6/2)/sin68˚=56,96 Ом.

Рисунок 3.5.1 - Определение величины R_{nф-ф.мин}

ДИСТ: R1 (Многоугол.), Ом	3,46
ДИСТ: R2 (Многоугол.), Ом	6,08
ДИСТ: R3 (Многоугол.), Ом	56,96

 

Выбор выдержек времени срабатывания ступеней ДЗ

Выдержки времени срабатывания выбирается для каждой защиты ступени ДЗ в защиты ступени ДЗ в соответствии с действующими руководящими суказаниями по согласованию с защитами смежных элементов.

При расчете основных параметров срабатывания защиты согласно были выбраны следующие выдержки времени:

ДИСТ: t1, сек	0
ДИСТ: t2, сек	0,8
ДИСТ: t3, сек	1,3

Выбор коэффициента удлинения зоны 1 ступени ДЗ

Ручное включение или включение от устройств АПВ выключателя предполагает опробование ВЛ с возможностью включения на КЗ. Для защиты всей длины ВЛ при опробовании предусмотрена функция увеличения уставок срабатывания 1 ступени ДЗ на заданные коэффициента удлинения К_удл. Коэффициент удлинения производит расширение характеристики срабатывания дистанционного органа по реактивному и активному сопротивлениям срабатывания.

Коэффициент удлинения зоны 1 ступени ДЗ при кратковременном отключении задаются отдельно для междуфазного КЗ. Значение коэффициента удлинения определяется из условия надежного срабатывания удлиненной зоны 1 ступени ДЗ при КЗ в конце ВЛ.

Рисунок 3.5.2 - Характеристика 1 ступени ДЗ при удлинении зоны срабатывания

Сплошная линия – нормальная характеристика срабатывания 1ступени ДЗ. Пунктирная линия удлиненная характеристика срабатывания 1 ступени ДЗ.

Минимальное значение коэффициента удлинения определяются по выражению:

Или:

где: k_ч=1,5 – коэффициент чувствительности ;

Z_ф-ф – полное сопротивление при междуфазном КЗ в конце защищаемого участка,

Z₁ – уставка срабатывания 1 ступени ДЗ по полному сопротивлению,

ДИСТ: Кудл. м/ф. КЗ, к.о.

1,77

 

При выполнении 1 ступени ДЗ с действием только от междуфазных КЗ, коэффициент удлинения при КЗ на землю принимается по умолчанию:

Для обеспечения надежного срабатывания основных защит присоединений (действующих без выдержки времени) и отстройки от разновременности включения фаз выключателя ВЛ, время срабатывания удлиненной зоны 1 ступени ДЗ рекомендуется принимать равным 0,2-0,3 сек.

ДИСТ: t1, удл., сек.

0,3

 

Пусковой орган ДЗ

Пусковой орган предназначен для определения факта возникновения, вида КЗ и ввода ДЗ в работу. В зависимости от вида КЗ пусковой орган производит выбор тока и напряжения, используемого при расчете величины полного сопротивления.

В пусковом органе предусмотрены следующие виды пуска:

- пуск по повышению фазного тока;

- пуск по понижению напряжения (фазного или междуфазного);

- пуск по уменьшению полного сопротивления.

Результирующие сигналы связаны с помощью пусковой логики. Токи КЗ, превышающие максимальные токи нагрузки, определяются пуском по повышению фазного тока. Для определения КЗ, которые не обнаруживаются пуском по повышению фазного тока, предусмотрен пуск по понижению напряжения. Кроме этих видов пуска, предусмотрен пуск по уменьшению полного сопротивления. Срабатывание пусков по току, напряжению и сопротивлению приводит к срабатыванию пускового органа.

При срабатывании пускового органа в зависимости от вида КЗ, выбираются петли измерений, в которых определяется полное сопротивление при КЗ, и начинают работать ступени с выдержек времени ДЗ.

Пусковой орган блокируется и выводит из работы ДЗ, если функция контроля цепей измерения обнаруживает повреждение в цепях напряжения.