8.2. Защита распределительной сети 6кВ

Для расчета распределительных эл. сетей обычно используют:

I. Максимальную токовую защиту,

II. Токовую отсечку.

I. Обеспечение максимальной токовой защиты – расчет тока срабатывния максимальной токовой защиты по двум условиям:

1. Отстройка от рабочего максимального тока.

Ток срабатывания защиты:

, (8.4)

, (8.5)

где – мощность головного участка линии 10 кВ;

К_н– коэффициент надежности срабатывания, К_н=1,2-1,4 (РТВ);

К_с.з.– коэффициент самозапуска нагрузки, К_с.з.=1,2-1,4 (РТВ);

К_в– коэффициент возврата реле, К_в=0,6-0,7 (РТВ);

I_р.max –максимальный рабочий ток в месте установки защиты, т. е. в головном участке линии, А.

, ;

2. Обеспечение селективности действия защит (первой срабатывает защита самой мощной КТП, потом через время срабатывает реле РТВ-III).

а) Ток срабатывания защиты:

, (8.6)

где К_н.с.п. – коэффициент надежности согласования защиты с предохранителем, (для защиты с зависимыми характеристиками индукционного реле РТВ рекомендуемая величина =1,2);

I_пв(5) – ток, при котором плавкая вставка защиты самого мощного трансформатора перегорает за пять секунд, I _пв(5) = 250 А, выбирается из времятоковой хар-ки предохранителей ПКТ для предыдущей защиты самого мощного тр-ра – ТП 400 кВА с током плавкой вставки I_пв=50 А), А.

.

Времятоковая характеристика предохранителей ПКТ (для выбора I _пв(5)).

б) По наибольшему значению тока срабатывания защиты определяют ток срабатывания реле:

, (8.7)

где К_I – коэффициент трансформации трансформатора тока; (по I_р.max=57.89 А выбираю трансформатор тока ТПЛК–10 с коэффициентом трансформации 100/5, коэффициент трансформации трансформатора тока: К_I=20;

К_сх – коэффициент схемы, К_сх=1 (неполная звезда).

А.

Выбираю тип реле РТВ-III по току уставки I_у =15А ≥ I_с.р =15 А. Так как у нас I_у  I_с.р, то нужно определить фактическое значение тока срабатывания защиты:

(8.8)

.

в) Определяю чувствительность защиты:

, (8.9)

где – минимальный двухфазный ток короткого замыкания в сети кВ (по табл.7.1), А;

условие выполняется.

г) Определяем уставку по времени срабатывания реле:

, (8.10)

где = 0,3 с – время перегорания плавкой вставки при токе 350 А

(по времятоковой хар-ке), – ступень селективности.

с.

9. Выбор и проверка основного оборудования

Выбор аппаратуры проводится по номинальному току и напряжению. Выбранные аппараты проверяют на термическую и электродинамическую стойкость.

1) Проверкам по напряжению:

U_уст≤U_{ном ,} (9.1)

2) Проверка по току:

I_ном≥I_расч, (9.2)

(9.3)

3) Проверка на термическую стойкость:

, (9.4)

где: I_Т – ток термической стойкости; t_Т – время термической стойкости, с;

– минимальный трёхфазный ток короткого замыкания в месте установки аппарата; t_ф=t_ср – фактическое время действия тока короткого замыкания, равное времени срабатывания релейной защиты, с.

4) Проверка на электродинамическую стойкость:

, (9.5)

где: i_дин – ток динамической стойкости; i_У – амплитудное значение ударного тока короткого замыкания в месте установки оборудования.

, (9.6)

где К_у – ударный коэффициент,

– максимальный трёхфазный ток короткого замыкания, А.

, (9.7)

где T_а – постоянная времени затухания короткого замыкания.

, (9.8)

где ω – угловая частота, ω =314; Х_∑ ,R_∑ – соответственно реактивное и активное суммарное сопротивление, Ом.

Х_∑=Хс+Хл, (9.9)

R_∑ =Rл, (9.10)

где Хл , Rл – соответственно реактивное и активное сопротивление линии, Ом;

Хс – реактивное сопротивление сети, Ом.

1. Выбор и проверка аппаратов для КТП 6/0,4 , 63 кВА, со стороны высшего напряжения.

1) Для защиты КТП от перенапряжения со стороны 6 кВ выбираю разрядники типа РВО-10У1 (FV1…FV3).

Таблица 9.1

Параметр	Паспортные данные	Расчетные данные
Номинальное напряжение, кВ	7.5	6

2) Выбираю разъединитель типа РЛНД-1-10-320У1 (QS1) – рубильник 3х полюсный с = 12 кВ, = 320 А.

а) по напряжению: 12 кВ 6 кВ – условие выполнено.

б) по току: , 320 А  6 А – условие выполнено.

в) на термическую стойкость:

, , – условие выполнено.

г) на эл.динамическую стойкость:

,  830,9 А= 0,83 кА – условие выполнено.

Таблица9.2

Параметр	Паспортные данные	Расчетные данные
Номинальное напряжение, кВ	12	6
Номинальный ток, кА	320	6
Ток эл.динам. стойкости, кА	25	0,83
Ток термической стойкости, кА	10	0,586
Время протекания тока термической стойкости, с	4	0,9
Термическая стойкость, кА2с	400	0,309

3) Выбираю предохранители тип ПКТ-101-6-10-12,5У3 (FU1…FU3).

а) по напряжению: 6 кВ 6 кВ. – условие выполнено.

б) по току: , 10 А  6 А – условие выполнено.

Таблица 9.3

Параметр	Паспортные данные	Расчетные данные
Номинальное напряжение, кВ	6	6
Номинальный ток, кА	10	6

2. Выбор и проверка аппаратов для КТП 6/0,4 , 63 кВА, со стороны низшего напряжения.

1. Для защиты КТП от перенапряжения со стороны 0,4 кВ выбираю разрядники типа РВН-0,5 (FV4…FV6).

2) Выбираю разъединитель типа РЕ34 (QS2) – рубильник 3х полюсный с = 250 А.

а) по напряжению: 0,4 кВ 0,4 кВ – условие выполнено.

б) по току: , 250 А  95,8 А – условие выполнено.

3. Выбираю понижающий трансформатор тока (для подключения счетчика), тип Т-0,66 (ТА1-ТА3), коэффициент трансформации трансформатора тока 100/5.

а) Проверкам по напряжению: 0,4 0,4 кВ, – условие выполнено.

б) Проверка по току: , 100 ≥ 95,8 А, – условие выполнено.

3. Выбираю счётчик ватт-часовой (Wh) для трёхпроводных и четырёхпроводных сетей тип ЦЭ 2727 5-10А, класс точности – 1.

5) Для защиты сети 0,38 кВ выбираю автоматические воздушные выключатели:

Линия 1: ВА57-35 с I_ном=250 А, I_т.р=100 А, I_э.р=500 А совместно с реле РЭ 571,

Линия 2: ВА57-35 с I_ном=250 А, I_т.р=31,5 А, I_э.р=630 А.