Пояснения к определению уставок релейных защит

На схемах подстанций группы электроаппаратов, установленные на разных напряжениях (высшем, низшем и среднем), а также в разных цепях схемы, обозначаются разными римскими цифрами (I-VI). Такие же индексы имеют уставки релейных защит.

В таблицах исходных данных указаны величины уставок релейной защиты линий, подключенных к РУ НН (t_рзIII )_. Уставки других релейных защит принять по выражениям:

А) t_{pз I} =0,1+0,005 j [c];

Б) t_{pз I} =0,1- 0,005 j [c];

Выражение А используется при нечетных величинах j. Б – при четных величинах j. В свою очередь, величина J определяется соответственно номеру варианта задания. Для вариантов 1-15 J=1; для вариантов 16-30 J=2; для вариантов 31-45 J =3;для вариантов 46-60 J= 4.

Уставки релейной защиты t_рзII и t_рзIV принять:

t_рзII = t_рзIII +0,5 [c], ],

t_рзIV = t_рзIII +0,3 [c].

Уставки релейной защиты трансформаторов, подключенных к РУ СН 35 кВ принять:

t_рзV=0,3+0,005j [с].

Уставки релейной защиты присоединений, подключенных к РУ СН 220, 110 кВ принять

А) t_рзV=0,2 +0,05j [с].

Б) t_рзV=0,2 -0,05j [с].

Выражение А используется при нечетных величинах j. Б – при четных величинах j.

Пояснения к определению токов максимальных эксплуатационных режимов

Проверка всех электроаппаратов, по которым в условиях эксплуатации протекают токи эксплуатационных режимов осуществляется по значениям токов нормального –I_НОРМ и максимального (послеаварийного, ремонтного) - режимов соответствующей цепи. Токи нормального режима принимают в расчет при выборе аппаратов и токоведущих частей не резервируемых цепей. Для таких цепей считается равным наибольшему значению тока нормального режима I_НОРМ. Для цепей взаимно резервируемых максимальные режимы возникают при отключении одного из нескольких (чаще всего двух) параллельно работающих элементов. Например, одной из двух парных линий, или трансформаторов, соединяющих одни и те же распределительные устройства. В учебных расчетах условно считается, что токи в максимальных режимах в парных элементах схемы в 2 раза больше токов нормального режима. При отсутствии достоверной информации о загрузке устройств на расчетный период, токи эксплуатационных режимов определяют ориентируясь на допустимые значения мощности в условиях аварийных перегрузок. При определении максимальных токов в цепях парных трансформаторов (автотрансформаторов) подстанций учитывают допустимые аварийные перегрузки этих устройств в пределах 140% S_ном.T.

Таким образом, аппараты ячеек трансформаторов в РУ ВН следует выбирать, считая, что максимальная передаваемая по ним мощность во всех вариантах схем кроме схемы №2, соответствует:

S_{ВН max} = 1,4 S_ном.T;

Для схемы №2

S_{ВН max} = S_ном.T;

Аппараты ячеек ввода (трансформаторов) в РУ НН следует выбирать, считая, что максимальная передаваемая по ним мощность соответствует:

для схемы №1 S_{НН max} = 1,4 S_ном.T;

для схемы №2 S_{НН max} = S_ном.T;

для схемы №3 S_{НН max} = 0,7 S_ном.T;

Для схемы № 3учитывается , что по каждой расщепленной обмотке трансформатора протекает мощность , соответствующая половине S_{ВН max.}.

Для схем №4-8 значения S_{НН max} заданы в таблице исходных данных (колонка 7). При этом учитывается то обстоятельство, что обмотки НН трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов загружены обычно мощностью меньшей, чем S _{ном НН}.

Аппараты ячеек трансформаторов (автотрансформаторов) в РУ СН следует выбирать в вариантах задания со схемами №5-8 по выражению:

S _{CH max} =1,4 S_ном.АT .

В вариантах со схемой №4 по мощности S _{CH max} =1,4 S_ном.T - S_{НН max}.

Условия выбора высоковольтных электроаппаратов

Условия выбора выключателей

Высоковольтные выключатели предназначены для выполнения коммутаций электрических цепей в эксплуатационных режимах и режимах короткого замыкания (КЗ). Они выбираются по следующим условиям:

1.По номинальному напряжению :

где Uуст - номинальное напряжение электроустановки ( цепи). Uном - номинальное напряжение электроаппарата

2.По номинальному току.

- номинальный ток выключателя (действующее значение), который может неограниченно долгое время протекать по аппарату при оговоренных температурных условиях окружающей среды

3.По условию отключения тока короткого замыкания (КЗ)

Должно быть учтено, что токи КЗ имеют две составляющих: периодическую , обусловленную присутствием в сети источников переменного напряжения промышленной частоты, и апериодическую (свободную составляющую тока КЗ), наличие которой обусловлено довольно большими индуктивностями элементов электроэнергетической системы

3.1. По условию отключения симметричного тока КЗ

где - действующее значение периодической составляющей тока КЗ для момента времени после его возникновения. В РУ всех напряжений подстанций можно считать равным сверхпереходному току КЗ - периодической составляющей тока короткого замыкания за первый период времени после возникновения КЗ. Значения этих токов задаются в таблице исходных данных. τ – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов, равное:

где – минимальное время действия релейной защиты. - собственное время отключения выключателя. - номинальный периодический ток отключения (действующее значение) выключателя. Каталожный параметр.

3.2. По условию отключения апериодической составляющей тока КЗ тока КЗ ( ) для момента времени

,

где - нормированная ассиметрия полного номинального тока отключения выключателя, %. Каталожный параметр или величина, определяемая по зависимости ее значения от [2, стр. 296].

. Задается в таблице исходных данных для каждого РУ подстанции.

При выполнении только одного из указанных выше условий (3.1. или 3.2.), необходимо проверить выбираемый выключатель по условию отключения полного тока КЗ

( 1+ /100)

4. По условию включения выключателя на КЗ (включающей способности):

,

где -ударный ток режима КЗ, имеющий место через полпериода после возникновения этого режима . i_{ВКЛ . НОМ} –амплитудное значение номинального тока включения.

где I_{ВКЛ.НОМ} - действующее значение номинального тока включения.

5. По условию электродинамической стойкости (предельным сквозным токам КЗ):

где и соответственно амплитудное и действующее значение тока динамической стойкости (предельного сквозного тока) выключателя.

6. По условию термической стойкости

- тепловой импульс в режиме КЗ

- полное время отключения режима КЗ

время действия основных релейных защит принимается по исходным данным к заданию; - полное время отключения выключателя. соответственно ток термической стойкости выключателя и время испытания им аппарата в заводских условиях

Если , то условие проверки следующее [1]:

Пример выбора выключателей приведен ниже. В таблице П.1 представлены примеры выбора выключателей в разных цепях условной подстанции.