Sítě s napětím 110-220 kV pracují v režimu s účinně nebo pevně uzemněným neutrálem. Zemní porucha v těchto sítích je tedy zkrat s proudem, který někdy překračuje proud třífázového zkratu, a musí být odpojen s nejkratším možným časovým zpožděním.

Vzduchové a smíšené vedení (kabel-vzduch) jsou vybaveny automatickými zařízeními pro opětovné zapnutí. V některých případech, pokud je použitý jistič vyroben s fázovým řízením, je použito fázové odpojení a automatické opětné zapnutí. To vám umožní odpojit a povolit poškozenou fázi bez odpojení zátěže. Protože v takových sítích je neutrál napájecího transformátoru uzemněn, zátěž prakticky necítí krátkodobý provoz v režimu otevřené fáze.

AR se zpravidla nepoužívá na čistě kabelových vedeních.

Vedení vysokého napětí pracují s vysokými zatěžovacími proudy, což vyžaduje použití ochran se zvláštními vlastnostmi. Na tranzitních linkách, které mohou být přetíženy, se zpravidla používají distanční ochrany, které umožňují efektivní vyladění zatěžovacích proudů. Na slepých uličkách lze v mnoha případech upustit od proudové ochrany. Zpravidla není povoleno, aby se ochrany spouštěly přetížením. Ochrana proti přetížení se v případě potřeby provádí na speciálních zařízeních.

Podle PUE by měla být zařízení pro prevenci přetížení používána v případech, kdy je povolená doba trvání proudu pro zařízení kratší než 1020 minut. Ochrana proti přetížení by měla působit na vykládku zařízení, přerušení přepravy, odpojení zátěže a až na konec odpojení přetíženého zařízení.

Vedení vysokého napětí jsou obvykle dlouhá, takže je obtížné najít místo poruchy. Proto musí být vedení vybaveno zařízeními, která určují vzdálenost od místa poškození. Podle směrničních materiálů SNS by zbraně hromadného ničení měly být vybaveny linkami o délce 20 km nebo více.

Zpoždění při odpojení zkratu může vést k narušení stability paralelního provozu elektráren, v důsledku dlouhodobého poklesu napětí se zařízení může zastavit a může dojít k narušení výrobního procesu, další poškození vedení, na kterém zkrat může dojít. Proto se na takových linkách velmi často používají ochrany, které kdykoli odpojí zkraty bez časového zpoždění. Může se jednat o diferenciální ochrany instalované na koncích vedení a spojené vysokofrekvenčními, vodivými nebo optickými kanály. Mohou to být konvenční ochrany, zrychlené, když je přijat povolovací signál, nebo když je blokovací signál odstraněn z opačné strany.

Ochrana proudu a vzdálenosti se zpravidla provádí postupně. Počet kroků není menší než 3, v některých případech jsou nutné 4 nebo dokonce 5 kroků.

V mnoha případech lze všechny požadované ochrany provést na jednom zařízení. Selhání tohoto jednoho zařízení však ponechává zařízení nechráněné, což je nepřijatelné. Proto je vhodné provést ochranu vedení vysokého napětí ze 2 sad. Druhá sada je rezervní a lze ji ve srovnání s hlavní zjednodušit: nemá automatické opětovné zavírání, OMP, má menší počet kroků atd. Druhá sada musí být napájena z jiného ovládacího jističe a sady proudových transformátorů. Pokud je to možné, buďte napájeni jinou baterií a transformátorem napětí, pracujte na samostatném vypínacím solenoidu jističe.

Ochranná zařízení pro vedení vysokého napětí by měla brát v úvahu možnost selhání jističe a měla by mít ochranu proti selhání jističe, buď zabudovanou do samotného zařízení, nebo uspořádanou samostatně.

Pro analýzu nehody a fungování ochrany relé a automatizace je nutné registrovat jak analogové hodnoty, tak diskrétní signály v případě nouzových událostí.

U vedení vysokého napětí tedy musí soupravy ochrany a automatizace plnit následující funkce:

Ochrana proti zkratům mezi fázemi a zkraty k zemi.

Jednofázové nebo třífázové automatické opětovné zapnutí.

Ochrana proti přetížení.

ÚROVEŇ.

Určení místa poškození.

Oscilografie proudů a napětí a registrace diskrétních signálů ochrany a automatizace.

Ochranná zařízení musí být nadbytečná nebo duplikovaná.

U vedení s jističi s fázovým řízením je nutné mít ochranu proti režimu otevřené fáze, který vypíná vlastní a sousední spínače, protože dlouhodobý režim otevřené fáze není povolen Sítě LPG.

7.2. VLASTNOSTI VÝPOČTU PROUDU A NAPĚTÍ NA KRÁTKÉM OKRUHU

Jak je uvedeno v Ch. 1, v sítích s uzemněným neutrálem je třeba vzít v úvahu dva další typy zkratů: jednofázové a dvoufázové zemní poruchy.

Výpočty proudů a napětí v případě zkratu k zemi se provádějí metodou symetrických komponent, viz Ch. 1. To je důležité zejména proto, že ochrany používají symetrické komponenty, které v symetrických režimech chybí. Použití záporných a nulových sekvenčních proudů umožňuje nevyladit ochranu před zátěžovým proudem a mít aktuální nastavení nižší než zátěžový proud. Například pro zemní ochranu se používá hlavně ochrana před zbytkovým proudem, která je součástí neutrálního vodiče tří proudových transformátorů připojených k hvězdě.

Při použití metody symetrických komponent je ekvivalentní obvod pro každou z nich sestaven samostatně, poté jsou spojeny dohromady v místě zkratu. Například nakreslíme ekvivalentní obvod pro obvod na obrázku 7.1.

X1 syst. \u003d 15 Ohm
X0 syst. \u003d 25 Ohm	L1 25 km AS-120	L2 35 km AS-95

T1 - 10 000/110

UK \u003d 10,5 T2 - 16000/110 UK \u003d 10,5

Obr. 7.1 Příklad sítě pro sestavení ekvivalentního obvodu v symetrických součástech

Při výpočtu parametrů vedení 110 kV a vyšších pro ekvivalentní obvod je obvykle zanedbán aktivní odpor vedení. Indukční odpor kladné sekvence (X 1) vedení podle referenčních údajů je: AC-95 - 0,429 Ohm na km, AC-120 - 0,423 Ohm na km. Odpor nulové sekvence pro linii s ocelovými torzy

samy o sobě se rovná 3 X 1, tj. 0,429 3 \u003d 1,287 a 0,423 3 \u003d 1,269.

Pojďme definovat parametry linky:

	L 1 \u003d 25 0, 423 \u003d 10, 6 ohmů;		L 1 \u003d 25 1,269 \u003d 31,7 Ohm
	L 2 \u003d 35 0, 423 \u003d 15, 02 Ohm;		L 2 \u003d 35 1,269 \u003d 45,05 ohmů

Pojďme definovat parametry transformátoru:

T1 10 000 kVA.

X 1 T 1 \u003d 0, 105 1152 10 \u003d 138 Ohm;

X 1 T 2 \u003d 0, 105 1152 16 \u003d 86, 8 Ohm; X 0 T 2 \u003d 86,8 Ohm

Odpor záporné sekvence v ekvivalentním obvodu se rovná odporu kladné sekvence.

Odpor transformátorů s nulovou sekvencí se obvykle rovná odporu kladné sekvence. X 1 T \u003d X 0 T. Transformátor T1 není součástí ekvivalentního obvodu nulové sekvence, protože jeho neutrál je uzemněn.

Vypracujeme ekvivalentní obvod.

X1C \u003d X2C \u003d 15 ohmů

X1L1 \u003d X2L1 \u003d 10,6 Ohm

X1L2 \u003d X2L1 \u003d 15,1 Ohm

X0C \u003d 25 Ohm

X0L1 \u003d 31,7 Ohm

X0L2 \u003d 45,05 Ohm

X1T1 \u003d 138 Ohm

X1T2 \u003d 86,8 Ohm

X0T2 \u003d 86,8 Ohm

Třífázové a dvoufázové zkraty se počítají obvyklým způsobem, viz tabulka 7.1. Tabulka 7.1

	odpor až měsíc			Třífázový zkrat			Zkrat dvoufázový
	ta KZ X 1 ∑ \u003d ∑ X 1			\u003d (115 3) X 1			0,87 I
	15 + 10,6 \u003d 25,6 ohmů
	25,6 + 15,1 \u003d 40,7 ohmů
	25,6+ 138 \u003d 163,6 ohmů
	40,7 + 86,8 \u003d 127,5 ohmů

Pro výpočet zemních poruchových proudů je nutné použít metodu symetrických komponent. Podle této metody se ekvivalentní odpory dopředného, \u200b\u200bzpětného a nulového sledu počítají vzhledem ke zkratovému bodu a jsou zapojeny do série ekvivalentní obvod pro jednofázové zemní zkraty Obrázek 7.2, a a sériově / paralelně pro dvoufázové na zemi Obrázek 7.2, b.

X 1E

X 2E

X 0E

X 1E

X 2E

X 0E I 0

Já 0b

Obr. 7.2. Schéma zapnutí ekvivalentních odporů přímé, záporné a nulové sekvence pro výpočet zkratových proudů k zemi:

a) - jednofázové; b) - dvoufázové; c) - rozdělení proudů nulové sekvence mezi dva neutrální uzemňovací body.

Vypočítáme zkrat na zemi, viz tabulky 7.2, 7.3.

Obvod přímé a záporné sekvence se skládá z jedné větve: od napájecího zdroje po bod zkratu. V obvodu s nulovou sekvencí jsou 2 větve od uzemněných neutrálů, které jsou zdroji zkratového proudu a musí být zapojeny paralelně v ekvivalentním obvodu. Odpor paralelně zapojených větví je určen vzorcem:

X 3 \u003d (X a X b) (X a + X b)

Rozložení proudu podél paralelních větví je určeno vzorci:

I a \u003d I E X E X a; I in \u003d I E X E

Tabulka 7.2 Jednofázové zkratové proudy

X1 E.

X2 E

X0 E \u003d X0 a // X0 b *

Heh

Ikz1

Ikz2

Ikz0

Ikz0 a *

Ikz0 b

I KZ

I1 + I2 + I0

* Poznámka. Odpor dvou paralelně zapojených sekcí obvodu nulové sekvence se stanoví podle vzorce 7.1.

** Poznámka. Proud je distribuován mezi dvě sekce s nulovou sekvencí podle vzorce 7.2.

Tabulka 7.3 Dvoufázové zemní poruchové proudy

	X1 E.	X2 E	X0 E *	X0-2 E ** \u003d	Heh	I KZ1	I KZ 2 ***	I KZ0	I KZ 0 a ****	I KZ0 b	ICZ ***** ≈
				X0 E // X2							I1 + ½ (I2 + I0)

*Poznámka. Odpor dvou paralelně spojených úseků obvodu s nulovou sekvencí se stanoví podle vzorce 7.1, výpočet se provádí v tabulce 7.2.

**Poznámka. Odpor dvou paralelně zapojených odporů reverzní a nulové sekvence se stanoví podle vzorce 7.1.

***Poznámka. Proud je rozdělen mezi dva odpory reverzní a nulové sekvence podle vzorce 7.2.

****Poznámka. Proud je distribuován mezi dvě sekce s nulovou sekvencí podle vzorce 7.2.

*****Poznámka. Dvoufázový zemní proud je indikován přibližným vzorcem, přesná hodnota je určena geometricky, viz níže.

Stanovení fázových proudů po výpočtu symetrických složek

Při jednofázovém zkratu teče celý zkratový proud ve poškozené fázi, v ostatních fázích proud neproudí. Proudy všech sekvencí jsou navzájem stejné.

Aby byly splněny tyto podmínky, jsou symetrické komponenty uspořádány takto (obrázek 7.3):

Ia 1

Ia 2

I a 0 I b 0 I c 0

Ia 0

Ia 2

Ib 1

IC 2

Ia 1

IC 1

Ib 2

Přímé proudy

Reverzní proudy

Nulové proudy

IC 1

Ib 1

IC 0

Ib 0

následovat.

následovat.

následovat.

IC 2

Ib 2

Obrázek 7.3. Vektorové diagramy pro symetrické součásti s jednofázovým zkratem

Při jednofázovém zkratu proudy I1 \u003d I2 \u003d I0. Ve poškozené fázi mají stejnou velikost a shodují se ve fázi. V neporušených fázích tvoří stejné proudy všech sekvencí rovnostranný trojúhelník a výsledný součet všech proudů je 0.

Při dvoufázové zemní poruše je proud v jedné neporušené fázi nulový. Kladný sled proudu se rovná součtu proudů nulové a záporné sekvence s opačným znaménkem. Na základě těchto ustanovení sestavíme proudy symetrických složek (obr. 7.4):

Ia 1

Ia 1

Ia 2

Já 2

Ib 2

Ia 0

I a 0 I b 0 I c 0

Já 2

Ib 2

Já 1

Ib 1

Ia 2

IC 0

Já 1

Ib 1

Ib 0

Obr. 7.4 Vektorová schémata symetrických složek dvoufázových zkratových proudů k zemi

Z grafu je patrné, že je poměrně obtížné konstruovat fázové proudy během zemních poruch, protože úhel fázového proudu se liší od úhlu symetrických složek. Měl by být sestaven graficky nebo by měly být použity ortogonální projekce. S dostatečnou přesností pro praxi však lze aktuální hodnotu určit pomocí zjednodušeného vzorce:

I f \u003d I 1 + 1 2 (I 2 + I 0) \u003d 1,5 I 1

Proudy v tabulce 7.3 se počítají pomocí tohoto vzorce.

Porovnáme-li proudy dvoufázového zkratu se zemí podle tabulky 7.3 s proudy dvoufázového a třífázového zkratu podle tabulky 7.1, můžeme dojít k závěru, že proudy dvoufázového zkratu jsou o něco nižší než proud dvoufázového zkratu na zem, proto by citlivost ochrany měla být určena proudem dvoufázového zkratu. Třífázové zkratové proudy jsou příslušně vyšší než dvoufázový zkratový proud o

uzemnění, proto se stanovení maximálního zkratového proudu pro vyladění ochrany provádí na třífázovém zkratu. To znamená, že pro výpočty ochrany není zapotřebí dvoufázový zkratový proud k zemi a není třeba jej počítat. Situace se poněkud mění při výpočtu zkratových proudů na sběrnicích výkonných elektráren, kde je odpor reverzní a nulové sekvence menší než odpor přímého. To ale nemá nic společného s distribučními sítěmi a pro elektrárny se proudy počítají v počítači podle zvláštního programu.

7.3 PŘÍKLADY VÝBĚRU PŘÍSTROJE PRO SLEPOU OVL110-220 kV

Schéma 7.1. Slepá vzduchová linka110-220 kV. Na straně PS1 a PS2 není napájení. T1 PS1 je součástí oddělovače a zkratového jističe. T1 PS2 se zapíná spínačem. Neutrál na straně VN T1 PS2 je uzemněn, na PS1 je izolován. Minimální požadavky na ochranu:

Možnost 1 . Měla by být použita třístupňová ochrana proti zkratům mezi fázemi (první stupeň bez časového zpoždění je odpojen od zkratu na VN sběrnicích PS2, druhý s krátkým časovým zpožděním od zkratu zapnut U NN sběrnic PS1 a PS2 je třetí stupeň maximální ochranou). Ochrana proti zemnímu spojení - 2 stupně (první stupeň bez časového zpoždění je rozladěn od proudu odeslaného do sběrnic uzemněným transformátorem PS2, druhý stupeň s časovým zpožděním, který zajišťuje jeho koordinaci s externími ochranami sítě, ale není rozladěn ze zkratového proudu odeslaného transformátorem PS2). Mělo by se použít dvou nebo jednorázové uzavření. Během automatického uzavírání by měly být zrychleny citlivé kroky. Ochrany spouštějí CBFP rozvodny. Mezi další požadavky patří ochrana proti výpadku fáze, určení polohy poškození na venkovních vedeních, monitorování zdroje jističe.

Možnost 2. Na rozdíl od prvního je ochrana proti zemním poruchám směrována, což umožňuje, aby nebyla odpojena od zpětného zkratového proudu, a tedy aby byla provedena citlivější ochrana bez časového zpoždění. Je tedy možné chránit celou linku bez časového zpoždění.

Poznámka. V tomto a následujících příkladech nejsou uvedena přesná doporučení pro výběr nastavení ochrany; odkazy na nastavení ochrany se používají k odůvodnění výběru typů ochrany. Ve skutečných podmínkách lze použít jiné nastavení ochrany, které je třeba určit v konkrétním provedení. Ochrany lze nahradit jinými typy ochranných zařízení s vhodnými vlastnostmi.

Sada ochran, jak již bylo zmíněno, by měla sestávat ze 2 sad. Ochranu lze implementovat na 2 zařízeních vybraných z:

MiCOM P121, P122, P123, P126, P127 od společnosti ALSTOM,

F 60, F650 od GE

dvě relé REF 543 od ABB - bude vybráno2. vhodné úpravy,

7SJ 511, 512, 531, 551 SIEMENS - vybráno2. vhodné úpravy,

dvě relé SEL 551 od společnosti SEL.

Schéma 7.2. Otevřete tranzit v rozvodně 3.

Dvouokruhové trolejové vedení vstupuje do rozvodny 2, jejíž části fungují paralelně. Předpokládá se možnost přenosu sekce na PS2 v režimu opravy.

V v tomto případě je sekční spínač na PS3 zapnutý. Tranzit je uzavřen pouze po dobu přepínání a při výběru ochrany se jeho uzavření nebere v úvahu. Na 1 části PS3 je zahrnut transformátor s uzemněným neutrálem. V rozvodnách 2 a 3 neexistuje zdroj proudu pro jednofázový zkrat. Ochrana na straně bez napájení proto funguje pouze v „kaskádě“, po odpojení vedení na straně napájení. I přes absenci napájení z opačné strany musí být ochrana prováděna směrově jak v případě zemních poruch, tak v případě zkratů mezi fázemi. To umožňuje přijímající straně správně identifikovat poškozené vedení.

V obecně platí, že k zajištění selektivní ochrany s krátkými časovými prodlevami, zejména na krátkých linkách, je nutné použít čtyřstupňovou ochranu, jejíž nastavení se volí následovně: 1 stupeň je odpojen od zkratu

v na konci linky je stupeň 2 spojen s prvním stupněm paralelní linky v kaskádě a první stupeň sousední linky, stupeň 3 je porovnán s druhými stupni těchto venkovních vedení. Při koordinaci ochran se sousedním vedením se bere v úvahu režim jeden se dvěma: v první části - 1 trolejové vedení, ve druhé části - 2, což významně hrubě chrání. Tyto tři kroky chrání linku a poslední, krok 4, vyhrazuje sousední část. Při koordinaci ochrany v čase se bere v úvahu doba trvání CBFP, což zvyšuje časové zpoždění koordinovaných ochran po dobu trvání CBFP. Při výběru aktuálního nastavení ochrany je nutné je odladit od celkového zatížení dvou vedení, protože jedno z paralelních venkovních vedení se může kdykoli vypnout a celé zatížení bude připojeno k jednomu venkovnímu vedení.

V jako součást ochranných zařízení musí být obě sady ochrany směrové. Lze použít následující možnosti ochrany:

MiCOM, P127 a P142 od společnosti ALSTOM,

F60 a F650 od GE,

dvě relé REF 543 od ABB - jsou vybrány směrové úpravy,

relé 7SJ512 a 7SJ 531 od SIEMENS,

dvě relé SEL 351 od společnosti SEL.

V některých případech může být z důvodu citlivosti, rozladění od zatěžovacích proudů nebo zajištění selektivního provozu nutné použít vzdálenost

Z \u003d L Z

jakákoli ochrana. Za tímto účelem je jedna z ochran nahrazena vzdálenou. Lze použít distanční ochranu:

MiCOM P433, P439, P441 od společnosti ALSTOM,

D30 od GE,

REL 511 od ABB - jsou vybrány směrové úpravy,

relé 7SA 511 nebo 7SA 513 od SIEMENS,

relé SEL 311 od SEL.

7.4. DÁLKOVÁ OCHRANA

Účel a princip činnosti

Distanční ochrany jsou komplexní směrové nebo nesměrové ochrany s relativní selektivitou, vyrobené pomocí minimálních odporových relé, která reagují na odpor vedení do bodu zkratu, který je úměrný vzdálenosti, tj. vzdálenost. Odtud pochází název distanční ochrany (DZ). Distanční ochrany reagují na zkraty mezi fázemi (s výjimkou mikroprocesorových). Pro správnou funkci distanční ochrany je nutné mít proudové obvody ze spojení CT a napěťové obvody z VT. Při absenci nebo nesprávné funkci napěťových obvodů je možná nadměrná práce DZ v případě zkratu v sousedních úsecích.

V sítích komplexní konfigurace s několika napájecími zdroji nemůže jednoduchá a směrová nadproudová ochrana (NTZ) zajistit selektivní zkratové vypínání. Například při zkratu na W 2 (obr. 7.5) by měl NTZ 3 působit rychleji než RZ I a při zkratu na W 1 by naopak NTZ 1 měl působit rychleji než RZ 3. Tyto konfliktní požadavky nelze pomocí NTZ splnit. MTZ a NTZ navíc často nesplňují požadavky na rychlost a citlivost. Selektivní vypínání zkratu v komplexních kruhových sítích lze zajistit pomocí ochrany vzdáleného relé (DZ).

Časové zpoždění DZ t 3 závisí na vzdálenosti (vzdálenosti) t 3 \u003d f (L PK) (obr. 7.5) mezi nimi

místo instalace РЗ (bod Р) a bod КЗ (К), tj. L PK, a zvyšuje se s rostoucím

ta vzdálenost. DZ nejblíže k místu poškození má kratší časové zpoždění než vzdálenější DZ.

Například při zkratu v bodě K1 (obr. 7.6) D32, který se nachází blíže k místu poškození, pracuje s kratším časovým zpožděním než vzdálenější D31. Pokud dojde také ke zkratu v bodě K2, prodlouží se doba působení D32 a zkrat je selektivně deaktivován nejblíže poškozenému ERS.

Hlavním prvkem dálkového snímacího zařízení je dálkové měřicí zařízení (DO), které určuje vzdálenost SC od místa ochrany relé. Odporová relé (PC) se používají jako DO, reagující na celkový, reaktivní nebo aktivní odpor poškozené části elektrického vedení (Z, X, R).

Fázový odpor vedení pro přenos energie z místa instalace relé P do místa zkratu (bod K) je úměrný délce tohoto úseku, protože hodnota odporu do místa zkratu se rovná délka

plocha vynásobená měrným odporem vedení: beaty. ...

Chování distančního orgánu reagujícího na impedanci vedení tedy závisí na vzdálenosti od místa poruchy. V závislosti na typu odporu, na který DO reaguje (Z, X nebo R), se DZ dělí na RZ celkového, reaktivního a aktivního odporu. Odporová relé použitá v DZ k určení

odpor Z PK do bodu zkratu, ovládejte napětí a proud v místě instalace DZ (obr. 7.7.).

∆ - ochrana vzdálenosti

NA terminály PC jsou napájeny sekundárními hodnotamiU P a I P z VT a TT. Relé je navrženo tak, že jeho chování obecně závisí na poměru U P k I P. Tento poměr je určitou odolností vůči Z P. Při zkratu Z P \u003d Z PK a při určitých hodnotách Z PK se spustí PC; reaguje na pokles Z P, protože při zkratu U P pokles

se mění a I P se zvyšuje. Nejvyšší hodnota, při které PC vyzvedne, se nazývá odpor vyzvednutí relé Z cp.

Z p \u003d U p I p ≤ Z cp

Aby byla zajištěna selektivita v sítích složité konfigurace na silnoproudých vedeních s obousměrným napájením, musí být DZ provedeno směrové, působící, když je síla zkratu směrována ze sběrnic na elektrické vedení. Směr působení dálkového průzkumu je poskytován pomocí dalších RNM nebo pomocí směrových PC schopných reagovat na směr síly zkratu.

			Charakteristiky časové závislosti
	Obr. 7.7. Připojení proudových obvodů a	žádná ochrana vzdálenosti t \u003d f (L
	napěťové odporové relé
		a - nakloněný; b - stupňovitý; \u200b\u200bc - kombinovaný
	Časové charakteristiky	distanční ochrana

Závislost doby působení DZ na vzdálenosti nebo odporu na místo zkratu t 3 \u003d f (L PK) nebo t 3 \u003d f (Z PK) se nazývá charakteristika časového zpoždění DZ. Po ha-

pro charakter této závislosti jsou DZ rozděleny do tří skupin: s rostoucími (šikmými) charakteristikami akčního času, postupnými a kombinovanými charakteristikami

(obr. 7.8). Stupňovité DZ pracují rychleji než DZ s nakloněnými a kombinovanými charakteristikami a jsou zpravidla jednodušší v designu. DZ se stupňovitou charakteristikou produkovanou ChEAZ se obvykle prováděly ve třech časových krocích odpovídajících třem zónám působení DZ (obr. 7.8, b). Moderní mikroprocesorová ochrana má 4, 5 nebo 6 stupňů ochrany. Relé se sklonovou charakteristikou byly vyvinuty speciálně pro distribuční sítě (například DZ-10).

Zásady implementace selektivní ochrany sítě pomocí zařízení pro ochranu vzdálenosti

Na elektrických vedeních s obousměrným napájením jsou DZ instalovány na obou stranách každého elektrického vedení a musí působit, když je energie směrována ze sběrnic na elektrické vedení. Dálková ochrana relé, pracující v jednom směru napájení, musí být vzájemně koordinována v čase a v oblasti pokrytí, aby bylo zajištěno selektivní zkratové vypnutí. V uvažovaném schématu (obr. 7.9.) Jsou D31, DZZ, D35 a D36, D34, D32 vzájemně konzistentní.

Vzhledem k tomu, že první stupně dálkového ovládání nemají časové zpoždění (t I \u003d 0), neměly by podle podmínek selektivity fungovat mimo chráněné elektrické vedení. Na základě toho je délka prvního stupně, která nemá časové zpoždění (ti \u003d 0), považována za menší než délka chráněného přenosového vedení a je obvykle 0,8–0,9 délky přenosu čára. Zbytek chráněného elektrického vedení a sběrnice protější rozvodny jsou pokryty druhým stupněm DZ tohoto elektrického vedení. Délka a časové zpoždění druhého stupně jsou konzistentní (obvykle) s délkou a dobou zdržení prvního stupně systému dálkového průzkumu Země v další části. Například druhý student

Obr. 7.9 Koordinace časových zpoždění pro vzdálenou ochranu relé s krokovou charakteristikou:

∆ z je chyba dálkového relé; ∆ t - krok selektivity

Poslední třetí etapa dálkového ovládání je záložní, její délka se volí z podmínky pokrytí další části, v případě poruchy jeho relé nebo jističe. Doba vystavení

změna trvá o longer t déle než doba působení druhé nebo třetí zóny systému dálkového průzkumu Země v další části. V takovém případě musí být oblast pokrytí třetí etapy oddělena od konce druhé nebo třetí zóny další sekce.

Struktura ochrany vedení využívající ochranu vzdálenosti

V domácích energetických systémech se DZ používá pro akci s fázovými zkraty a pro akci s jednofázovými zkraty se používá jednodušší kroková nulová sekvence MTZ (NP). Většina mikroprocesorových zařízení má ochranu proti vzdálenosti, která je účinná pro všechny typy poškození, včetně zemních poruch. Odporové relé (RS) je zapnuto přes VT a CT na primární napětí v

začátek chráněného elektrického vedení. Sekundární napětí na svorkách PC: U p \u003d U pn K II a sekundární proud: I p \u003d I pn K I.

Odpor na vstupních svorkách relé je určen výrazem.

anotace

Ochrana relé je nejdůležitější a nejdůležitější součástí automatizace používané v moderních energetických systémech. Ochrana relé studuje problémy automatické eliminace poškození a abnormálních režimů.

Úkoly ochrany relé, její role a význam při zajišťování spolehlivého provozu energetických systémů a nepřerušeného napájení elektřiny spotřebitelům. To je způsobeno rostoucí složitostí obvodů a růstem energetických sítí. V tomto ohledu se zvyšují požadavky na rychlost působení, selektivitu, citlivost a spolehlivost ochrany relé. Zařízení na ochranu relé využívající polovodičová zařízení jsou stále rozšířenější. Jejich použití otevírá více příležitostí pro vytváření rychle působících ochran.

V současné době jsou vyvíjena mikroprocesorová ochranná ochranná zařízení, která dále zvýší rychlost ochrany.

Chráněné parametry zařízení

Chráněné parametry generátoru.

Existují označení:

T - turbogenerátor;

VF - vodíkové nucené chlazení;

63 - činný výkon, MW;

2 - počet pólů rotoru;

E - jediná sjednocená série;

U - klimatická verze - mírné klima;

Chráněné parametry venkovního vedení.

Výběr ochrany vedení 110 kV

2.1 Ochrana vedení 110 kV W 5.

Na jednotlivých linkách s jednosměrným napájením je v souladu s PUE (bod 3.2.110) poskytována ochrana krokovým proudem:

1. Od zkratů mezi fázemi. sada obsahuje:

a) z proudové ochrany a nadproudové ochrany s časovým zpožděním (pro slepé linky)

2. Sada zemního spojení sestávající z:

a) od nulové sekvence odpojení proudu a nadproudové ochrany s časovým zpožděním nulové sekvence (pro slepá vedení)

Výpočet ochrany vedení 110 kV.

3.1 Obvod s ekvivalentní přímou posloupností

Výpočet se provádí v pojmenovaných jednotkách při U base \u003d 115 kV

Příloha 1

Odpor systému:

Odpor generátoru:

Odpor vedení:

Odpor transformátorů bez regulace napětí

Odpor transformátorů T1, T2 s přihlédnutím k přepínači odboček

TDTN - 40000/110/10

U jmenovitý nn \u003d 11 kV

U к. M in \u003d 9,52% \u003d U к (-РО)

U c.nom \u003d 10,5%

U to. M ax \u003d 11,56% \u003d U to (+ PO)

Odpor transformátoru T1, T2 v extrémním stadiu "negativní" regulace

kde \u003d 1-0,12 \u003d 0,88

Odpor transformátoru T1, T2 v 10. stupni "pozitivní" regulace

kde \u003d 1 + 0,1 \u003d 1,1

Odpor transformátoru T5

TDTN - 25000/110/10

U nom.vn \u003d 115 kV ± 12% (± 12 kroků)

U jmenovitý nn \u003d 11 kV

U až (-PO) \u003d 9,99%

U c.nom \u003d 10,5%

U až (+ PO) \u003d 11,86%

Odpor transformátoru T5 při jmenovitých datech

Odpor transformátoru T5 v extrémním stadiu "negativní" regulace

kde \u003d 1-0,12 \u003d 0,88

Odpor transformátoru T5 v 10. stupni "pozitivní" regulace

kde \u003d 1 + 0,1 \u003d 1,1

3.2 Obvod s ekvivalentní nulovou sekvencí.

Volba provozních režimů pro neutrály transformátorů 110 kV:

1. Na CHPP je přijat režim pevně uzemněných neutrálů T1 a T2.

2. Na tranzitní stanici přijímáme režim: jeden transformátor 25 MVA s pevně uzemněným neutrálem, druhý transformátor - neutrál je uzemněn přes jiskřiště (T3 a T4)

3. V rozvodně mrtvého konce pracuje transformátor T5 s neutrálem uzemněným přes jiskřiště.

Při sestavování obvodu se berou v úvahu odpory prvků, kterými procházejí proudy nulové sekvence (obvod je uveden v příloze 2)

Dodatek 2

Odpor nulové sekvence systému:

Odolnost proti nulové posloupnosti:

K napájecí vedení \u003d 3,0 pro 2řetězcová vedení se zemnicím vodičem

K napájecí vedení \u003d 2,0 pro jednookruhová vedení se zemnicím vodičem

Odpor transformátorů

3.3 Výpočet zkratových proudů v bodech K 1, K 2, K 3 pro výběr nastavení nadproudové ochrany vedení W 5.

Sbalíme ekvivalentní obvod přímé sekvence redukovaný na body K3

Bod K1

Bod K2

X 21 \u003d X res \u003d X 20 + X 11 \u003d 12,5 + 15 \u003d 22,5 Ohm

Bod K3

Normální mód:

X 22 \u003d X res \u003d X 21 + X 12 avg \u003d 22,5 + 55,5 \u003d 78 Ohm

Maximální režim:

X 22 \u003d X res \u003d X 21 + X 12 min \u003d 22,5 + 74,4 \u003d 96,9 Ohm

Vybereme sadu KZ-9 pro stupeň I (TO) a vybereme dvě sady KZ-14 pro stupně II a III MTZ s časovým zpožděním.

1. etapa

Provozní proud I cf je vybrán ze stavu rozladění od proudu třífázového zkratu v bodě K 3 v maximálním režimu.

Přijímáme:

Vybíráme relé RT 140/50 se sériovým připojením vinutí.

Citlivost 1. stupně s 2fázovým zkratem na konci vedení

t av \u003d 0,1 s - pro vyladění z t av svodičů instalovaných na lince.

2. etapa

Provozní proud I cf je vybrán z podmínky odladění od maximálního provozního proudu chráněného vedení

K ot \u003d 1,2 ÷ 1,3 - offsetový koeficient

K sz \u003d 2 ÷ 3 - koeficient samočinného spuštění elektromotoru

K vůz \u003d 0,8 - koeficient návratnosti relé RT-40 (RT-140)

Citlivost stupně II na dvoufázový zkrat v bodě K 3 v minimálním režimu:

Stejně tak v normálním režimu

Doba odezvy je vybrána z podmínky koordinace s MTZ transformátoru na straně 110 kV

Přijímáme:

Fáze 3

Provozní proud I av je vybrán z podmínky zajištění Kh ≥ 1,2 se zkratem v bodě K 3 v maximálním režimu.

Volba relé RT-140/10 s paralelním připojením vinutí

Volba časového relé RV-132

3.4 Výpočet zemní ochrany

Složíme ekvivalentní obvod s nulovou sekvencí a určíme jednofázové zkratové proudy v bodech K 1 a K 2 v různých režimech

Maximální režim	Minimální režim

Ekvivalentní obvod má podobu

Maximální režim	Minimální režim
Pro zkratový bod K 1
Pro zkratový bod K 2
Zkratový bod K 1
Zkratový bod K 2

Vybrali jsme sadu KZ-115 obsahující 3 proudová relé a dvě časová relé. Nepoužíváme relé směru výkonu nulové sekvence.

3.5 Volba nastavení ochrany zemního proudu

Fáze I

Provozní proud se volí podle podmínky poskytnutí požadované citlivosti v případě zemního spojení na konci vedení v minimálním režimu (bod K 2)

K 4 \u003d 1,5 je požadovaný koeficient citlivosti.

Přijímáme

Zvolili jsme relé RT-140/50 s paralelním připojením vinutí.

II etapa

Nastavení stupně II je vybráno z podmínek koordinace s jeho stupněm I (redundance ochrany)

Přijímáme

Zvolili jsme relé RT-140/20 s paralelním připojením vinutí.

III etapa

Nastavení stupně III se volí podle podmínky rozladění od maximálního proudu nevyvážení protékajícího ochranou při 3fázovém zkratu za transformátorem (bod K 3).

K ot \u003d 1,25 - detuning factor

K lane \u003d 1,0 - koeficient zohledňující nárůst proudu nevyváženosti v přechodném režimu

K nb \u003d 0,05 ÷ 1 - koeficient nevyváženosti

I (3) \u003d 852 (A) - jmenovitý zkratový proud

I nom.tr-ra \u003d 125 (A)

Přijímáme

Zvolili jsme relé RT-140/10 s paralelním připojením vinutí.

Téma 8. Ochrana vedení 110-220 kV

Přednáška 12. Ochrana vedení 110-220 kV

Distanční ochrana.

3. Účel a princip činnosti dstacionární ochrana.

Charakteristiky časové prodlevy ochrany vzdálenosti.

5. Zásady implementace selektivní ochrany vedení pomocí DZ. Struktura ochrany vedení pomocí distanční ochrany.

6. Zařízení blokující výkyvy (UBC)

7. Obvody pro zapnutí vzdálených orgánů pro proud a napětí. Požadavky na schémata zapojení

8. Technické vlastnosti digitální ochrany

9. Zrychlení ochrany vzdálenosti pomocí VF kanálu.

Obecné informace o ochraně vedení 110-220 kV

Sítě s napětím 110 - 220 kV pracují v režimu s účinně nebo pevně uzemněným neutrálem. Proto je jakákoli zemní porucha v takových sítích zkratem s proudem, který někdy překračuje proud třífázového zkratu. Takový zkrat musí být odpojen s co nejkratším časovým zpožděním.

Vedení vysokého napětí pracují s vysokými zatěžovacími proudy, což vyžaduje použití ochran se zvláštními vlastnostmi. Na přepravních linkách, které mohou být přetíženy, se používají distanční ochrany, které jim umožňují účinně se izolovat od proudů zátěže. Na slepých vedeních lze v mnoha případech upustit od proudové ochrany. Proudové a distanční ochrany jsou prováděny postupně. Počet kroků by měl být alespoň 3, v některých případech je nutných 4 - 5 kroků.

Podle PUE by měla být zařízení k ochraně proti přetížení používána v případech, kdy je přípustná doba proudu proti přetížení pro zařízení větší než 10 ... 20 minut. Ochrana proti přetížení by měla působit na vykládku zařízení, přerušení přepravy, odpojení zátěže a až na konec odpojení přetíženého zařízení.

Vedení vysokého napětí jsou dlouhá, což ztěžuje nalezení místa poruchy. Proto musí být vedení vybaveno zařízeními, která určují vzdálenost od místa poškození (OMP). Podle směrničních materiálů SNS by zbraně hromadného ničení měly být vybaveny linkami o délce 20 km nebo více. Ochrana vedení na digitálních relé vám umožňuje provádět současně funkci OMP.

Zpoždění při vypnutí zkratu může vést k narušení stability paralelního provozu elektráren. V důsledku dlouhodobého poklesu napětí se zařízení elektráren může zastavit a může dojít k narušení technologického procesu výroby elektřiny, dalšímu poškození vedení, na kterém ke zkratu došlo. Proto se na takových linkách používají ochrany, které odpojí zkrat v kterémkoli bodě bez časového zpoždění. Takové ochrany zahrnují diferenciální ochrany instalované na koncích vedení a připojené vysokofrekvenčními, drátovými nebo optickými komunikačními kanály nebo konvenční ochrany zrychlené při přijetí aktivačního signálu nebo odstranění blokovacího signálu z opačné strany.

Všechny požadované ochrany jsou prováděny na základě jednoho digitálního zařízení. Selhání tohoto jednoho zařízení však ponechává zařízení nechráněné, což je nepřijatelné. Proto je vhodné chránit vedení vysokého napětí ze dvou sad: hlavního a záložního. Rezervní sadu lze ve srovnání s hlavní zjednodušit: nemá automatické opětovné zapnutí, OMP, má menší počet kroků atd. Záložní sada musí být napájena jiným pomocným jističem, jinými soupravami CT a VT a musí působit na samostatný vypínací solenoid jističe.

Ochranná zařízení pro vedení vysokého napětí musí brát v úvahu možnost poruchy vypínače, a proto musí mít ochranu proti selhání vypínače.

Pro analýzu nehody a fungování ochrany relé a automatizace je nutné registrovat signály v případě nouzových událostí.

U vedení vysokého napětí tedy musí soupravy ochrany a automatizace plnit následující funkce:

Ochrana proti zkratům mezi fázemi a zkraty k zemi.

Třífázové nebo jednofázové automatické opětovné zapnutí.

Ochrana proti přetížení.

Určení místa poškození.

Oscilografie proudů a napětí v případě zkratu a registrace diskrétních ochranných a automatizačních signálů.

Ochranná zařízení musí být nadbytečná nebo duplikovaná.

U vedení s jističi s fázovým řízením je nutné mít ochranu proti poloviční fázi, protože dlouhodobý poloviční fáze v sítích s napětím 110 - 220 kV není povolena.

Distanční ochrana (Dz)

Účel a princip činnosti. Distanční ochrany jsou komplexní směrové nebo nesměrové ochrany s relativní selektivitou, vyrobené pomocí minimálních odporových relé.

Dz reagují na hodnotu odporu vedení k bodu zkratu, který je úměrný vzdálenosti, tj. vzdálenost. Odtud pochází název dálkové ochrany. Aby fungovala distanční ochrana, je nutné mít proudové obvody ze spojovacího CT a napěťové obvody z VT.

Obr. 12.1. Vyzváněcí síť se dvěma napájecími zdroji. О - maximální směrová ochrana proudu; ∆ - ochrana vzdálenosti

Distanční ochrana (DZ) v elektrických sítích napěťové třídy 110 kV vykonává funkci záložní ochrany vedení vysokého napětí, vyhrazuje ochranu fázového rozdílu vedení, která se používá jako hlavní ochrana v elektrických sítích 110 kV. DZ chrání trolejové vedení před zkraty mezi fázemi. Zvažte princip činnosti a zařízení, která provádějí činnost distanční ochrany v elektrických sítích 110 kV.

Princip fungování distanční ochrany je založen na výpočtu vzdálenosti, vzdálenosti do místa poškození. Pro výpočet vzdálenosti k místu poruchy vysokonapěťového elektrického vedení používají zařízení, která provádějí funkce ochrany vzdálenosti, hodnoty zátěžového proudu a napětí chráněného vedení. To znamená, že pro provoz této ochrany se používají obvody a 110 kV.

Zařízení na ochranu vzdálenosti se přizpůsobují konkrétnímu napájecímu vedení, části energetického systému tak, aby byla zajištěna jejich postupná ochrana.

Například ochrana jednoho z elektrických vedení na dálku má tři stupně ochrany. První stupeň pokrývá téměř celé vedení, ze strany rozvodny, kde je instalována ochrana, druhý stupeň pokrývá zbývající část vedení do sousední rozvodny a malou část elektrické sítě vycházející ze sousední rozvodny, třetí stupeň chrání vzdálenější úseky. V tomto případě druhý a třetí stupeň ochrany vzdálenosti rezervuje ochranu umístěnou na sousední nebo vzdálenější rozvodně. Zvažte například následující situaci.

Nadzemní vedení 110 kV spojuje dvě sousední rozvodny A a B a na obou rozvodnách jsou instalovány soupravy pro ochranu vzdálenosti. Pokud dojde k poruše na začátku vedení ze strany rozvodny A, bude fungovat ochranná sada instalovaná v této rozvodně, zatímco ochrana v rozvodně B si rezervuje ochranu v rozvodně A. V tomto případě pro ochranu A bude poškození bude v provozu prvního stupně, u ochrany B ve druhém stupni.

Vycházíme ze skutečnosti, že čím vyšší stupeň, tím vyšší doba odezvy ochrany, z toho vyplývá, že sada A bude fungovat rychleji než sada ochrany B. V tomto případě, v případě selhání sady ochrany A, po době nastavené pro operaci druhého stupně ochrany se spustí sada B ...

V závislosti na délce vedení a konfiguraci úseku energetického systému pro spolehlivou ochranu vedení je vybrán požadovaný počet kroků a odpovídající oblast pokrytí.

Jak bylo uvedeno výše, každá z fází ochrany má vlastní dobu odezvy. V tomto případě, čím dále je porucha od rozvodny, tím vyšší je nastavení doby odezvy ochrany. Tím je zajištěna selektivita provozu ochrany v sousedních rozvodnách.

Existuje něco jako zrychlení ochrany. Pokud dojde k aktivaci jističe vedení pomocí ochrany vzdálenosti, zpravidla se jeden z jeho stupňů zrychlí (jeho doba odezvy se zkrátí) v případě manuálního nebo automatického opětného zapnutí jističe.

Distanční ochrana podle principu činnosti sleduje hodnoty odporu vedení v reálném čase. To znamená, že určení vzdálenosti od místa poškození se provádí nepřímo - každá hodnota odporu vedení odpovídá hodnotě vzdálenosti od místa poškození.

V případě zkratu mezi fázemi na elektrickém vedení tedy DZ porovnává hodnoty odporu, které jsou v daném čase zaznamenány měřicím ochranným orgánem, se specifikovanými rozsahy odporu (akční zóny) pro každou etap.

Pokud z nějakého důvodu není napětí ze 110 kV VT dodáváno do zařízení DZ, pak při dosažení určité hodnoty proudu bude ochrana zátěže fungovat falešně a odpojí napájení od elektrického vedení bez poškození . Aby se takovým situacím zabránilo, mají dálkově snímací zařízení funkci pro monitorování přítomnosti napěťových obvodů, v jejichž nepřítomnosti je ochrana automaticky blokována.

Rovněž je blokována ochrana vzdálenosti v případě výkyvu v energetickém systému. Ke kolísání dochází, když je v určité části energetického systému narušen synchronní provoz generátoru. Tento jev je doprovázen nárůstem proudu a poklesem napětí v elektrické síti. U ochranných reléových zařízení, včetně DZ, jsou výkyvy v energetickém systému vnímány jako zkrat. Tyto jevy se liší v rychlosti změny elektrických veličin.

V případě zkratu dojde ke změně proudu a napětí okamžitě a v případě výkyvu s krátkým zpožděním. Na základě této funkce má distanční ochrana blokovací funkci, která blokuje ochranu v případě výkyvu v energetickém systému.

Se zvýšením proudu a poklesem napětí na chráněném vedení umožňuje blokování provoz dálkového ovládání po dobu dostatečnou pro provoz jednoho z ochranných stupňů. Pokud elektrické hodnoty (síťový proud, napětí, odpor vedení) během této doby nedosáhly mezí přednastaveného nastavení ochrany, blokující tělo zablokuje ochranu. To znamená, že blokování dálkového ovládání umožňuje, aby ochrana fungovala v případě skutečného poškození, ale blokuje ochranu v případě výkyvu v energetickém systému.

Která zařízení plní funkci ochrany vzdálenosti v elektrických sítích

Až do začátku roku 2000 byla funkce všech ochranných a automatizačních zařízení relé, včetně funkce ochrany na dálku, prováděna zařízeními na bázi elektromechanického relé.

Jedním z nejběžnějších bloků postavených na elektromechanických relé je zařízení pro ochranu vzdálenosti EPZ-1636, ESHZ 1636, PZ 4M / 1 atd.

Výše uvedená zařízení byla nahrazena těmi, která vykonávají funkci několika 110kV ochranných vedení, včetně ochrany vedení na dálku.

Pokud jde konkrétně o ochranu vzdálenosti, použití mikroprocesorových zařízení k její implementaci významně zvyšuje přesnost jejího provozu. Významnou výhodou je také přítomnost ochrany na svorkách mikroprocesoru funkce určování polohy poruchy (OMP) - zobrazení vzdálenosti k bodu poruchy linky, která je fixována ochranou vzdálenosti. Vzdálenost je indikována s přesností na desetiny kilometru, což značně zjednodušuje hledání poškození na trati opravářskými posádkami.

V případě použití starodávných souprav pro ochranu vzdálenosti se proces hledání poruchy na trati stává mnohem komplikovanějším, protože u chráničů elektromechanického typu neexistuje možnost stanovení přesné vzdálenosti k místu poškození.

Alternativně, aby bylo možné určit přesnou vzdálenost od místa poruchy, jsou nainstalovány rozvodny (PARMA, RECON, Bresler atd.), Které zaznamenávají události v každé samostatné části elektrické sítě.

Pokud dojde k poškození na jednom z elektrických vedení, pak záznamník nouzových procesů poskytne informace o povaze poškození a jeho vzdálenosti od rozvodny s uvedením přesné vzdálenosti.

U vedení v sítích 110-500 kV s účinně uzemněným nulovým vodičem by podle PUE měla být zajištěna ochranná zařízení proti vícefázovým poruchám a zemním poruchám a ochrana proti režimu otevřené fáze.

Distanční ochranný přístroj 7SA6 je univerzální zařízení pro ochranu, řízení a automatizaci založené na systému SIPROTEC 4. Je poměrně univerzální a lze jej použít pro všechny napěťové třídy.

Ochranné funkce:

Vysoký výkon;

Schopnost bránit velmi krátké linie;

Automatická detekce kolísání výkonu s frekvencí až 7 Hz;

Detektor nasycení proudového transformátoru, který zaručuje rychlé vypnutí a vysokou přesnost dálkových měření;

HF řízená fázová ochrana;

Digitální komunikace mezi zařízeními probíhá prostřednictvím integrovaného rozhraní sériové ochrany;

Automatické opětovné zapnutí (AR).

Ochranné funkce.

6-obvodová ochrana bez přepínání vstupních hodnot (21 / 21N);

Ochrana proti zemním poruchám díky velkému přechodovému odporu, který umožňuje jednofázové i třífázové vypínání (50N, 51N, 67N);

Detekce zkratů k zemi v sítích s izolovaným a kompenzovaným neutrálem;

HF řízená ochrana vzdálenosti (85);

Určení místa poškození (FL);

Detekce kolísání výkonu (68 / 68T);

Proudová ochrana (50/51);

Ochrana proti poškození při zapnutí (50HS).

7SA611 poskytuje ochranu celého systému na dálku a kombinuje všechny funkce, které jsou běžně vyžadovány k implementaci ochrany elektrického vedení. Relé umožňuje rychlé a selektivní odstranění poruch v nadzemním a kabelovém vedení, s kapacitní kompenzací i bez ní. Síť může být pevně uzemněna, uzemněna, izolována nebo kompenzována na neutrál. 7SA611 lze použít pro jednofázové nebo třífázové vypínání v obvodech s teleprotekcí a bez ní.

Toto relé má řadu vlastností nezbytných k implementaci ochrany elektrického vedení:

Krátká doba odezvy;

Vhodné pro kabelové a venkovní vedení se sériovými kondenzátory nebo bez nich;

Automatické ladění k rozpoznání kolísání výkonu s frekvencí nejvýše 7 Hz;

Připojení relé-relé pomocí digitálních výstupů v případě použití dvou a tří koncových stanic;

Adaptivní automatické opětovné zapnutí (AR).

Výpočet lze provést v relativních nebo pojmenovaných jednotkách. Používáme metodu pojmenovaných jednotek. Za tímto účelem musí být všechny prvky obvodu přivedeny na jedno základní napětí, pro základní napětí použijeme U base \u003d 115 kV.

Fázové napětí systémů:

Odolnosti systému:

(3.21)

(3.22)

Odolnost vedení:

(3.23)

Vypočítáme odpor čar pomocí vzorce a shrneme je v tabulce 3.5.

Tabulka 3.5 - Odpory vedení

Výpočet provozního nastavení pro ochranu vzdálenosti odchozí linky 115 kV.

Výpočet nastavení 1. stupně distanční ochrany.

Odpor prvního stupně je vybrán z podmínky rozladění z 3fázového zkratu na sběrnicích protější rozvodny, v tomto případě se zkratový proud nepočítá, ale použije se odpor vedení L3 .

Požadavky pro první fázi: zajištění spolehlivosti selektivního odpojení všech typů zkratů na trati bez časového zpoždění:

(3.25)

kde β \u003d 0,05 - koeficient, který zohledňuje chybu napěťových transformátorů a odporových relé,

δ \u003d 0,1 - koeficient, který zohledňuje chybu ve výpočtu primárních elektrických veličin.

První fáze funguje bez časového zpoždění.

Ladění zkratu na sběrnicích rozvodny v místě instalace ochrany se neprovádí, protože všechny stupně ochrany jsou směrované.

Výpočet nastavení II. Stupně distanční ochrany.

Nastavení aktivace druhého stupně se volí podle podmínky koordinace s distanční ochranou sousedních vedení:

(3.26)

kde K s\u003d 0,78 je bezpečnostní faktor pro selektivitu odpovídajících ochran vedení;

K aktuální- koeficient rozložení proudu, určený třífázovým zkratem na konci oblasti pokrytí ochrany, se kterou je koordinace prováděna;

... - proud protékající proudovými transformátory ochrany, pro kterou je zvoleno nastavení;

- proud protékající proudovými transformátory sousední ochrany, s nimiž se provádí přizpůsobení;

- nastavení provozu prvního (nebo druhého) stupně ochrany sousedního vedení.

Pro výpočet K aktuální budeme simulovat vedení 115 kV v programu Mulitisim (obrázek 3.2).

Obrázek 3.2 - Výpočet aktuálního distribučního koeficientu

Druhá fáze ochrany je založena na citlivosti.

Časové zpoždění druhého stupně se přenese do stupně selektivity (Δ t=0.3 z) více časových zpoždění druhé etapy linky L2:

.

Výpočet nastavení III. Stupně distanční ochrany.

Vypínací nastavení třetího stupně ochrany je zvoleno zpravidla podle podmínek odpojení od maximálního zatěžovacího proudu vedení. Proud zátěže je odebírán buď podle dlouhodobě přípustného topného proudu drátu, nebo je nastaven dispečerskou službou energetického systému, v druhém případě je indikován cos φ zatížení:

, (3.26)

kde - minimální provozní napětí rovné 0,9 U nom;

- koeficient spolehlivosti;

- návratový koeficient pro odporové relé;

- úhel maximální citlivosti;

- úhel odporu v důsledku zatížení;

- maximální zatěžovací proud.

Časové zpoždění třetího stupně ochrany je vybráno o jeden krok selektivity větší než časové zpoždění druhého stupně ochrany, podobně jako výběr časového zpoždění druhého stupně.

Výpočet v sekundárních hodnotách:

(3.27)

Aktuální hraniční linie W3.

Provozní proud ochrany se vypočítá:

kde je zkratový proud na konci chráněného vedení W4.

Vypočítá se koeficient citlivosti:

.

kde je zkratový proud na začátku chráněného vedení W3.

Aktuální mezní hodnota je pro instalaci přijata.

Vedení nulové sekvence nadproudové ochrany (TZNP) w4.

Zkratové proudy vypočítáme pomocí programu AWP SRZA

Výpočet první etapy.

Vypínací proud odpojení prvního stupně se volí podle následující podmínky: detuning from the maximum current 3 Já 0 protékající ochranou v případě zkratu za výhybkou sousedního úseku (na sběrnicích přijímací rozvodny):

kde K n \u003d1.3 - faktor spolehlivosti pro selektivitu, s přihlédnutím k chybě relé, chybám výpočtu, vlivu neperiodické složky a požadované rezervě;