Релейная защита в распределительных электрических сетях
Шрифт:
Первичный ток срабатывания защиты:
I СЗ W1= 1,2 x 2,5 x 0,7 = 2,1 А.
Коэффициент чувствительности защиты:
k ЧW1= ( I CW– I Сw1)/ I СЗW1= (27,4 — 0,7) / 2,1 = 12,7 > 1,25.
Требования по чувствительности защиты выполняются.
Ток срабатывания защиты, установленной на втором присоединении (линия магистрального типа, протяженность которой может изменяться), определяется так:
I CЗW2 k З k БР I CW2.
Значения коэффициентов (для реализации на реле типа РТЗ-51 и ТТ нулевой последовательности типа ТЗЛМ): k З= 1,2; k БР= 2,5.
Емкостной ток второго присоединения определяется суммарной емкостью отдельных участков кабельной линии:
Здесь C W2.1= 0,17 мкФ; C W2.2= 0,23 мкФ; C W2.3= 0,24 мкФ — емкости отдельных участков кабельной линии W2, значения которых получены путем умножения удельной емкости кабеля на длину участка линии [9].
Тогда первичный ток срабатывания защиты:
I CЗW2= 1,2 x 2,5 x 3,5 = 10,5 А.
Коэффициент чувствительности защиты:
k ЧW2= ( I CW– I CW2) / I СЗW2= (27,4 - 3,5) / 10,5 = 2,27 > 1,25
Требования по чувствительности выполняются.
Защита от однофазных замыканий на землю, способная действовать селективно, в электрических сетях с резистивным заземлением нейтрали может быть выполнена по принципу контроля тока нулевой последовательности в присоединениях (так же как и в сетях с изолированной нейтралью).
Методика выбора параметров срабатывания защит от однофазных замыканий на землю, устанавливаемых в сетях этого типа, определяется их особенностями.
Выбор тока срабатывания защит (так же как и защит, устанавливаемых в сетях с изолированной нейтралью) производится по условию отстройки от собственного тока присоединения при внешнем замыкании (этот ток равен емкостному току присоединения, как и в сети с изолированной нейтралью):
I СЗ> I СПР; I СЗ= k З k БР I СПР.
Однако значения коэффициента отстройки от бросков емкостного тока могут находиться в диапазоне от 1 до 1,5, что позволяет приблизить токи срабатывания к значениям I СПР. Это обусловлено сравнительно низким уровнем броска тока при внешних однофазных замыканиях на землю в сетях с резистивным заземлением нейтрали [5].
При низкоомном заземлении нейтрали активная составляющая тока в месте повреждения и в месте установки защиты на поврежденном присоединении значительно больше емкостной составляющей. Емкостной составляющей тока можно пренебречь и считать, что защита реагирует на активную составляющую контролируемого тока. Тогда коэффициент чувствительности защиты можно определить так:
k ЧWK= I RW/ I СЗWК.
Здесь I RW= Е ф/ R N— активная составляющая тока в месте установки защиты на поврежденном присоединении; Е ф— действующее значение фазной э.д.с. сети; R N— сопротивление заземляющего резистора; I СЗWК— ток срабатывания защиты, установленной на присоединении с номером К.
Если учесть, что ток при повреждении на контролируемом присоединении в этих сетях составляет несколько десятков ампер (определяется параметрами заземляющего резистора), то можно получить значительно более высокую чувствительность защиты от однофазных замыканий на землю, чем в сетях с изолированной нейтралью.
Пример
Пусть имеется электрическая сеть 10 кВ (рис. 2.37) с резистивным заземлением нейтрали. Основные параметры сети приведены в табл. 2.3. Требуется определить параметры срабатывания защит, установленных на первом и втором присоединениях, как и в предыдущем примере.
Ток срабатывания защиты, установленной на первом присоединении (питание электродвигателя), определяется так:
I СЗW1= k З k БР I СW1.
При реализации защиты на основе реле типа РТЗ-51 и ТТ нулевой последовательности типа ТЗЛМ можно принять: k З= 1,2;
Емкостной ток первого присоединения, определяемый суммарной емкостью кабельной линии и обмотки статора электродвигателя (табл. 2.3): I СW1= 0,7 А.
Таблица 2.3
Первичный ток срабатывания защиты: I СЗW1= 1,2 x 1,25 x 0,7 = = 1,05 А.
Коэффициент чувствительности защиты, установленной на первом присоединении:
k ЧW1= I RW/ I СЗW1= 57,8 / 1,05 = 55 > 1,25
Здесь I RW= Е Ф/ R N= 5,78 x 10 3/ 100 = 57,8 А. Требования по чувствительности выполняются.
Ток срабатывания защиты, установленной на втором присоединении:
I CЗW2= k З k БР I CW2.
Здесь можно принять следующие значения коэффициентов: k З= 1,2; k БР= 1,25. Емкостной ток второго присоединения (табл. 2.3) I СW2= 3,5 A.
Тогда первичный ток срабатывания защиты:
I СЗW2 = 1,2 x 1,25 x 3,5 = 5,25 А.
Коэффициент чувствительности защиты:
kЧW1 = I RW/ I СЗW2= 57,8 / 5,25 = 11 > 1,25.
Требования по чувствительности выполняются. Причем, как видно, чувствительность защит в сети с резистивным заземлением нейтрали значительно выше, чем в сети с изолированной нейтралью при аналогичных параметрах.