Розрахунок і вибір уставок МТЗ і струмового відсічення
Струм спрацьовування захисту максимального струму вибирається з урахуванням наступних міркувань: відбудова від максимально можливого струму навантаження, узгодження захисту по струму з захистами наступних елементів, забезпечення необхідної чутливості.
Витримка часу вибирається, виходячи з умови узгодження з витримкою часу подальшого захисту. Перший ступінь захисту може бути обрана з залежною або незалежною від струму характеристикою витримки часу [6].
.1 Розрахунок струмового відсічення
Відсічення є різновид струмового захисту, що дозволяє забезпечити швидке відключення короткого замикання. Струмові відсічення підрозділяються на відсічення миттєвої дії і відсічення з витримкою часу (близько 0,3 - 0,6 сек).
Селективність дії струмових отсечек досягається обмеженням їх зони роботи так, щоб відсічення не діяли при коротких замиканнях на суміжних ділянках мережі, захист яких має витримку часу, що дорівнює або більше, ніж відсічення. Для цього струм спрацьовування відсічення повинен бути більше максимального струму короткого замикання, що проходить через захист при пошкодженні в кінці обраної зони дії [12]:
Коефіцієнт надійності для струмових отсечек без витримки часу, встановлених на лінії електропередачі і понижувальних трансформаторах, при використанні цифрових реле, в тому числі Micom, може прийматися в межах від 1,1 до 1,15.
Ще однією умовою вибору струмового відсічення, є відбудова від сумарного кидка струму намагнічування трансформаторів, підключених до лінії. Ці кидки струму виникають в момент включення під напругу ненагруженного трансформатора і можуть перші кілька періодів перевищувати номінальний струм в 5 - 7 разів. При включенні лінії під напругу при витримці часу відсічення порядку 0,05с. струм спрацьовування відсічення має дорівнювати п'яти сумарним номінальних струмів:
Якщо це остання умова виявляється розрахунковим, слід спробувати використовувати загрубленіе на час включення.
Перевірка чутливості захисту:
ПУЕ вимагають для струмових захистів коефіцієнт чутливості 1,5 при коротких замиканнях на захищається обладнанні, і 1,2 в зоні резервування. Коефіцієнт чутливості визначається за виразом:
Дані по розрахунку уставок струмового відсічення зведені в таблицю Б.1.
.2 Розрахунок максимального струмового захисту
Максимальні струмові захисту є основним видом захистів для мереж з одностороннім харчуванням і повинні встановлюватися на початку кожної лінії з боку джерела живлення. При такому розташуванні захистів кожна лінія має самостійний захист, що відключає лінію в разі пошкодження на ній самій або на шинах живиться від неї підстанції.
Принцип дії МТЗ заснований на тому, що при виникненні КЗ струм збільшується і починає перевищувати струм навантажувального режиму. Селективність дії при цьому досягається вибором витягів часу.
Для того щоб захист працював при КЗ і не працювала в нормальних режимах необхідно визначати струм спрацьовування захисту -.
- це найменший первинний струм, необхідний для дії захисту. При цьому необхідно забезпечити неспрацювання МТЗ при максимальних токах () і пускових струмів () навантаження. Для цього необхідно виконання наступних умов:
1. - пускові органи захистів не повинні приходити в дію при максимальному робочому струмі навантаження;
2. Пускові органи захисту, що прийшли в дію при зовнішньому КЗ, повинні повернутися в початковий стан після його відключення і зниження до Imaxнагр. Для виконання цієї умови струм повернення захисту повинен задовольняти вимогу. де - коефіцієнт самозапуску рухового навантаження, враховує зростання струму при самозапуску двигунів.
Токи і пов'язані коефіцієнтом повернення:
де. для МТЗ на цифрових реле.
При виконанні умови 2 завжди виконується умова 1, тому вираз для визначення можна отримати наступним чином:
де - коефіцієнт надійності, враховує похибку у визначенні. при використанні цифрових реле, в тому числі Micom, може прийматися в межах від 1,1 до 1,15.
Знаючи величину. можна визначити - струм спрацювання реле, як струм. перерахований на вторинну обмотку ТТ. де - коефіцієнт схеми, що залежить від схеми з'єднання ТТ і обмоток реле і рівний відношенню струму в реле до вторинного струму ТТ; - коефіцієнт трансформації ТТ. За розрахованим значенням визначають - струм уставки. У частині струмових реле регулюється плавно, у інших - поступово, при цьому округлення до проводиться в більшу сторону.
При розрахунку значень уставок для захистів було виявлено, що отримані дані дещо нижче існуючих. Пов'язано це з тим, що уставки були узгоджені з уставками виконаними на трансформаторних підстанціях і розподільних пунктах споживачів. Тому було прийнято рішення залишити існуючі уставки захистів.
Дані по розрахунку уставок максимального струмового захисту для I пн.ш. зведені в таблицю Б.2, для II пн.ш. - в таблицю Б.3.
Виконання уставок на пристрої
Токи спрацьовування захисту МТЗ повинні бути перераховані в частки номінального струму реле або номінального вторинного струму трансформатора.
Якщо уставки захисту обрані в первинному струмі, то вони повинні бути приведені до напруги, де встановлений захист, а потім визначено відносний вторинний струм спрацьовування реле, розподілом первинного струму спрацьовування на первинний струм трансформатора струму відповідної сторони [6]:
Якщо уставки захисту обрані в відносних одиницях до номінального струму відповідної сторони, повинен бути визначений відносний вторинний струм спрацьовування, множенням відносного струму спрацьовування на базисний струм цього боку:
Базисний струм (коефіцієнт) на кожній стороні трансформатора - відношення номінального струму відповідної сторони трансформатора до номінального первинного струму трансформатора струму цієї сторони: