Основные технические данные реле сопротивлений ступеней ДЗ и их характеристики.

Трехступенчатая ДЗ в данном курсовом проекте применяется в качестве резервной к продольной дифференциальной защите, от междуфазных КЗ на параллельных линиях 110 кВ. Расчет параметров срабатывания выполнен для защит 1 и 2, установленных на линии Л1. Уставки защит 3 и 4, установленных на линии Л2, идентичны.

При проектировании учтены следующие особенности сети 110 кВ:

1) сеть имеет параллельные линии Л1 и Л2 с ответвлениями и смежную с ними одиночную линию Л3;

2) трансформаторы на ответвлениях работают раздельно;

3) питание со стороны ответвлений отсутствует;

4) на линиях установлены выключатели типа ЗAP1 FG Siemens 145 кВ. .

На смежных с параллельными линиями элементах, имеются следующие устройства релейной защиты и автоматики:

1) в распределительных устройствах 110 кВ электростанции “А” и подстанции “Б” имеется УРОВ со временем действия t_УРОВ = 0,3 с;

2) КЗ на шинах 110 кВ отключаются быстродействующими защитами со временем действия t_{сз.быст} = 0,1 с;

3) Время срабатывания резервных защит Т4(5): t = 1,7 с;

4) Время срабатывания резервных защит Т6(7): t = 2,7 с;

5) Выдержка времени ДЗ автотрансформатора, направленной в сторону системы С1, равна t =5,8 с;

6) Выдержка времени ДЗ в системе С2, направленной в сторону системы С2, равна t =4,3.

Шкаф ШЭ2607 содержит три ступени ДЗ, для которых задается направленность, и одну дополнительную ненаправленную ступень. Характеристики срабатывания РС первой и второй направленных ступеней ДЗ, а также дополнительной ненаправленной ступени в комплексной плоскости сопротивлений представлены на рис.2.3.

Рис. 2.3 Характеристики РС I и II ступеней ДЗ шкафа ШЭ2607

Характеристика РС I и II направленных ступеней представляет собой четырехугольник. Данная характеристика ограничена сверху уставкой РС по реактивному сопротивлению , слева характеристика ограничена углом для обеспечения надежности и быстроты срабатывания с учетом различных влияющих факторов. Наклон характеристики влево позволяет избежать возможных погрешностей РС в статистических и динамических режимах. Ограничение справа определяется и выбирается на определенном расстоянии от характеристики короткозамкнутой линии с целью охвата внутренних КЗ через переходное сопротивление. Переходное сопротивление дуги нелинейно и с приближением КЗ к источнику питания уменьшается, поэтому правая сторона характеристики имеет наклон , учитывающий уменьшение возможного значения сопротивления дуги при близких КЗ. Для первой ступени угол определяется характеристическим углом линии, для второй ступени принимается усредненное значение характеристических углов сопротивлений при КЗ на смежных элементах. В данном курсовом проекте для второй ступени также принимается равным углу линии. Нижняя сторона характеристики находится в IV квадранте комплексной плоскости Z. Наклон характеристики выбирается таким образом, чтобы обеспечить надежное срабатывание при близких повреждениях в начале линии через переходное сопротивление, когда вектор сопротивления располагается вблизи активной оси. Для первой ступени у характеристики есть небольшой наклон верхней стороны, определяемый углом , который обеспечивает повышение отстроенности при внешних дуговых замыканиях в конце линии.

Характеристика РС дополнительной ненаправленной ступени имеет форму параллелограмма, смещенного в третий квадрант на величину не более 0,1 , а ее уставки по R, X и совпадают с аналогичными для РС направленной II ступени.

Характеристика РС III направленной ступени (рис. 2.4) представляет собой параллелограмм, расположенный в I и II квадрантах и усеченный внизу двумя границами, которые определяются углами наклона к оси активного сопротивления и .

Рис. 2.4 Характеристика РС III ступени ДЗ шкафа ШЭ2607

Данные углы наклона характеристики выбираются таким образом, чтобы обеспечить надежную отстройку от большинства нагрузочных режимов. Расположение вектора нагрузки на комплексной плоскости определяется соотношением активной и реактивной мощностей нагрузочного режима. На передающем конце линии сопротивление нагрузочного режима лежит в первом квадранте комплексной плоскости, на приемном во втором или третьем квадрантах. Выбором уставок и обеспечивается повышенная чувствительность к металлическим и через переходное сопротивление КЗ в зонах дальнего резервирования.

2.3.2. Расчет и выбор уставок срабатывания первых, вторых и третьих ступеней ДЗ

Выбор уставок производится для защит 1 и 2, установленных на линии Л1. Уставки защит 3 и 4 идентичны уставкам защит 1 и 2 соответственно. Выбор уставок производится на основе анализа расчетных условий, приведенных в табл. 2.7.

Рис. 2.5 Поясняющая схема для расчета ДЗ

Таблица 2.7