Дифференциальная защита ошиновок 330 и 500 кВ

Для защиты ошиновки каждого автотрансформатора (АТ) предусмотрена отдельная дифференциальная защита ошиновок (ДЗО). Защита применена в качестве основной быстродействующей защиты от всех видов К.З. на ошиновке 330 и 500 кВ. Действие ДЗО аналогично действию ДЗТ.

Реле ДЗТ хуже отстроены от переходных токов небаланса (апериодической составляющей), чем реле РНТ, но лучше отстроены от установившихся токов небаланса.

По «Руководящим указаниям по РЗА трансформаторов» дифзащита трансформаторов выполняется на реле ДЗТ, ошиновки — на реле РНТ.

ДЗО 500 кВ. выполняем на реле РНТ-566.

Защита не реагирует на перегрузки, а действует на отключения АТ со стороны 500 кВ. отключением соответствующих выключателей и со стороны 330 кВ отключением выключателей системы шин 330 кВ.

Защита состоит из двух органов (комплектов) — основного и чувствительного. Зона действия — от встроенных ТТ ввода до ТТ выключателей 500 кВ, т. е. защищает ввода 500 кВ и ошиновку. ДЗО 330 кВ. построена аналогичным способом.

Дистанционная защита первой и второй ступени на сторонах 330 и 500 кВ и расчет параметров ее срабатывания

Дистанционная защита выполняет функции дальнего резервирования защиты сетей на сторонах высокого и среднего напряжений и ближнего резервирования основных защит автотрансформатора.

Защита выполняется на типовой панели типа ПЭ 2105, содержащей в качестве измерительных органов блок реле сопротивления БРЭ 2801. Характеристика реле сопротивления первой ступени имеет вид окружности или эллипса, проходящих через начало координат или смещенных в III квадрант, Рис. 26.

Смещение характеристики в III квадрант производится для устранения мертвой зоны. Уставки смещения имеют значение 0.06, 0.12, 0.2 в долях сопротивления срабатывания при отсутствии смещения. Для улучшения отстройки реле от нагрузочных режимов круговая характеристика может быть трансформирована в эллипс, эллиптичность которой регулируется уставками c / d = 1; 0.8; 0.65; 0.5.

Характеристика реле сопротивления второй ступени представлена на Рис. 27. Величина смещения задается параметром а.

Zy - сопротивление уставки при отсутствии смещения.

Область внутри круга или эллипса соответствует области действия реле. Таким образом, характеристика работы реле является пограничной кривой, определяющей условия действия реле.

В зависимости от конкретной схемы района, мощности и напряжения автотрансформатора для выполнения защиты применяют одну или две панели ПЭ 2105.

Две панели ПЭ — 2105 ставятся на автотрансформаторах напряжением 330 кВ и более. В этом случае на каждую из сторон высшего и низшего напряжений устанавливаются свои панели, причем, на каждой из панелей реле сопротивления направлены согласно. Напряжения на каждую панель подается от трансформатора напряжения своей ступени.

Защита является резервной защитой АТ при межфазных К.З. и осуществляет ближнее и дальнее резервирование, согласована со вторыми ступенями ДЗ ВЛ. Защита имеет 1-ю и 2-ю направленные ступени. Каждая ступень комплектуется блоками реле типов БРЭ 2801 Е 2А и БРЭ 2801 Е 2Б. Для блокировки первой и второй ступеней при качаниях панель может быть снабжена блоком блокировки при качаниях типа БЭ 2603. В каждой ступени один комплект реле направлен в сторону шин 330 кВ, другой — в сторону шин 500 кВ. В данном случае ступень защиты — это не просто её часть, определяющая зону действия. Ступени можно рассматривать как самостоятельные защиты, тем более что они установлены на разных панелях.

Защита расположена:

I ступень 330 кВ, 500 кВ ;

II ступень 330 кВ, 500 кВ.

Первые ступени — на одной панели, вторые — на другой.

Зоны действия:

I ст. 330 кВ — от ТТ-8, встроенного во ввод 330 кВ в сторону сети 330 кВ (АТ не защищает);

II ст. 330 кВ — от ТТ-8, встроенного во ввод 330 кВ в сторону сети 500 кВ (АТ защищает);

I ст. 500 кВ — от ТТ-7, встроенного во ввод 500 кВ в сторону сети 500 кВ (АТ не защищает);

II ст. 500 кВ — от ТТ-7, встроенного во ввод 500 кВ в сторону сети 330 кВ (АТ защищает).

с меньшей выдержкой времени отключаются выключатели «своей» стороны, с большей — АТ со всех сторон.

При К.З. в сети 330 кВ комплект 330 кВ I ст. отключает с меньшей выдержкой времени выключатели 330 кВ, если К.З. не устранилось, комплект 330 кВ II ст. отключает с большей выдержкой времени выключатели 500 кВ, АТ оказывается отключенным со всех сторон.

При К.З. в сети 500 кВ комплект 500 кВ II ст. отключает с меньшей выдержкой времени выключатели 500 кВ, если К.З. не устранилось, комплект 500 кВ I ст. отключает с большей выдержкой времени выключатели 330 кВ. АТ оказывается отключенным со всех сторон.

Сопротивление срабатывания защиты первой ступени при направленности характеристики в сторону ВН (СН) можно определить по формуле:

Где — коэффициент трансформации трансформатора напряжения исходя из напряжения вторичных цепей 100 В.

— коэффициент трансформации трансформатора тока.

— минимально возможные сопротивления обмоток ВН (СН) рассматриваемого автотрансформатора.

— первичные сопротивления первой ступени защиты линии соответственно высшего и среднего напряжения.

— коэффициенты токораспределения, равные отношению тока в автотрансформаторе к току в линии соответственно высшего и среднего напряжения.

примем равным 1. Длинну линии L на стороне 330 кВ. примем равной 100 км. тогда:

Для стороны 330 кВ.

Ом.

Ом.

Для стороны 500 кВ.

Ом.

Ом.

Первая ступень, как правило, выполняется без выдержки времени, то есть с, и на чувствительность не проверяется.

Уставка срабатывания защиты второй ступени выбирается исходя из нагрузочных режимов:

Где.

• — сопротивление нагрузки в максимальном нагрузочном режиме.
• — напряжение нагрузочного режима.

— расчетное значение максимального тока нагрузки.

— коэффициент отстройки.

— коэффициент возврата.

— значение угла максимальной чувствительности.

— значение угла нагрузки в расчетном режиме.

Тогда для стороны 330 кВ.

Ом.

Ом.

Ом.

Для стороны 500 кВ.

Ом.

Ом.

Ом.

Вторая ступень защиты должна удовлетворять требованиям чувствительности в соответствии с выражением:

Где.

— сопротивление нагрузки в минимальном нагрузочном режиме.

— расчетное значение минимального тока нагрузки, принимаем его в два раза меньше, чем значение максимального тока нагрузки.

Коэффициент чувствительности должен быть больше 1.25.

Тогда для стороны 330 кВ.

Ом.

Для стороны 500 кВ.

Ом.

Выдержка времени второй ступени выбирается на ступень селективности больше времени срабатывания первой ступени дистанционной защиты смежной линии то есть:

.

где? время срабатывания защиты смежной линии.

с? ступень селективности.

Рассчитанная защита обеспечивает требуемую чувствительность и надежность, что подтверждается расчетами, произведенными выше.