Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

81 страница

Купить Выпуск 12 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Руководящие указания являются рекомендуемым материалом, которому должны следовать как проектные, так и эксплуатационные организации с целью максимального применения типовых решений, удешевления и ускорения строительства электроустановок, внедрения в эксплуатацию наиболее совершенных и проверенных опытом решений. Отступления от соответствующих решений, приведенных в Руководящих указаниях, допускаются в случаях, когда это обосновано конкретными местными условиями, а также для ранее запроектированных, монтируемых или действующих устройств, если эти отступления не ведут к серьезным недостаткам и не противоречат принципиальному направлению Руководящих указаний. В главе даны указания по расчету ступенчатых токовых защит нулевой последовательности линий 110 — 500 кВ применительно к различным схемам (одиночные, параллельные линии, линии с ответвлениями).

 Скачать PDF

Оглавление

Предисловие

Раздел А. Общие положения

Раздел Б. Выбор параметров срабатывания защит одиночных линий 110 — 500 кВ с двусторонним питанием без ответвлений

Раздел В. Особенности выбора параметров срабатывания защит параллельных линий 110 — 500 кВ с двусторонним питанием без ответвлений

Раздел Г. Выбор параметров срабатывания защит линий 110 — 500 кВ с ответвлениями при наличии питания с двух или более сторон

Раздел Д. Выбор параметров срабатывания защит одиночных линий в радиальной сети 110 — 220 кВ с односторонним питанием (с ответвлениями и без ответвлений)

Раздел Е. Выбор параметров срабатывания защит одиночных линий кольцевой сети 110 — 220 кВ с одним источником питания

Раздел Ж. Проверка чувствительности

Раздел З. Примеры расчетов

Приложение 1. Согласование токовых защит нулевой последовательности в кольцевой сети

Приложение II. Составление схем замещения нулевой последовательности параллельных линий с взаимоиндукцией между ними

Приложение III. Выбор расчетного условия при определении тока срабатывания первой ступени защиты параллельных линий 110 — 500 кВ

Приложение IV. Поведение защиты на линиях, работающих в блоке с трансформаторами (автотрансформаторами), и на параллельных линиях с ответвлениями

Приложение V. Расчет тока срабатывания защиты по условию отстройки от броска намагничивающего тока трансформаторов (автотрансформаторов)

Приложение VI. Особенности расчета защиты при использовании блокирующего реле направления мощности, срабатывающего при направлении мощности короткого замыкания к шинам

Приложение VII. Расчет тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока в установившемся режиме короткого замыкания между тремя фазами

Приложение VIII. Оценка снижения чувствительности защит линий 110 — 220 кВ к замыканию на землю одной фазы при одновременном коротком замыкании между фазами за трансформатором (автотрансформатором)

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

РУКОВОДЯЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ

Выпуск 1 2

Токовая защита нулевой

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ЛИНИЙ 110-500 кВ

Расчеты

(СОСТАВЛЕНО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ВСЕСОЮЗНЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ ПРОЕКТНОИЗЫСКАТЕЛЬСКИМ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМ ИНСТИТУТОМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ МИНИСТЕРСТВА ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР)

3


МОСКВА «ЭНЕРГИЯ. 1980


ме; ibore —то же. что в выражении (7); ка — коэффициент возврата реле.

Если в защите для рассматриваемой ступени используется разрешающее реле направления мощности (см. п. 10), выполняемое на схеме сравнения абсолютных значений или фаз и отстроенное от напряжения небаланса нулевой последовательности в реле при качаниях, асинхронном ходе, несинхронном включении, к. з. между тремя фазами за трансформаторами (автотрансформаторами) подстанций данного и противоположного концов линии в нагрузочном режиме, отстройка тока срабатывания рассматриваемой ступени по соответствующему условию (см. пп. 2, 3. 5 и 8) по выражениям (7)—(9) может не производиться.

Напряжение срабатывания такого реле направления мощности отстраивается от суммарного напряжения небаланса в нормальном нагрузочном режиме по выражению

+    (Ю)

яи

где Utm6 — первичное напряжение небаланса на реле в рассматриваемом режиме; 3'(/«в.р — утроенное напряжение нулевой последовательности, обусловленное не-симметрией в системе, возникающей, например, при работе смежной линии с односторонним питанием в нс-полнофазном режиме; ко тс—то же. что в выражении (7); Л0 — коэффициент возврата реле.

В случае, когда при выборе тока срабатывания четвертой ступени указанным образом она нс удовлетворяет требованию чувствительности (не обеспечивает дальнего резервирования), целесообразно выбирать ее ток срабатывания, исходя из обеспечения требуемой чувствительности при условии отстройки от тока небаланса в максимальном нагрузочном режиме [выражение (9)1. При этом ток срабатывания может быть принят (0,05—0,1 )/иом, но. как правило, не менее 60 Л (уменьшение последнего до 40 А допускается в отдельных случаях, например, на длинных линиях с малым коэффициентом трансформации трансформаторов тока защиты), а выдержка времени защиты дополнительно согласована с защитами, действующими при повреждениях за трансформаторами (автотрансформаторами) подстанции данного и противоположного концов линии.

При наличии на линиях зашиты от неполнофазного режима, т. е, как правило, на линиях 330 кВ и выше, рассматриваемая ступень должна быть отстроена также от неполнофазного режима смежной линии, работающей вхолостую, если реле тока УРОВ смежной линии отстроено от указанного режима. При отсугствии защит от неполнофазного режима (как правило, на линиях 220 кВ) такая отстройка не имеет смысла, поскольку пуск УРОВ при неполнофазном режиме возможен от защит, срабатывающих под действием токов, вызванных нагрузкой.

В условиях эксплуатации рекомендуется также производить согласование по чувствительности последних ступеней смежных участков при замыкании на землю на участке, с зашитой которого производится согласование. Согласование можно не производить, если прн нем не удовлетворяется требование чувствительности.

Выдержка времени четвертой ступени защиты определяется по возможности по ступенчатому принципу. Для обеспечения селективного действия в сложных сетях тох срабатывания четвертой ступени отдельных защит может дополнительно согласовываться с третьими ступенями зашит предыдущих линий по аналогии с п. 3. а по выражению (4). Прн этом выдержка времени четвертой ступени рассматриваемой защиты согласовывается с выдержками времени третьих ступеней защит предыдущих линий.

9.    Прн использовании трехступснчатых зашит параметры срабатывания второй ступени выбираются в соответствии с рекомендациями п. 2, а третьей ступени — с рекомендациями п. 8.

10.    Направленность ступеней защиты может осуществляться в общем случае с помощью реле направления мощности, срабатывающего при направлении мощности к. з. в линию и замыкающего при этом цепь защиты (реле с разрешающим сигналом, или «разрешающее реле>), либо с помощью реле направления мощности, срабатывающего при направлении мощности к. з. к шинам и размыкающего прн этом цепь защиты (реле с блокирующим сигналом, или «блокирующее реле»).

Вопрос о выполнении ступеней защит направленными или ненаправленными, а также о типе применяемого реле направления мощности следует решать с учетом обеспечения требований чувствительности, надежности срабатывания и селективности защиты.

Для повышения надежности срабатывания ступенчатой защиты целесообразно, чтобы хотя бы одна из ее ступеней, охватывающая с достаточным запасом защищаемую линию, была выполнена ненаправленной или направленной с использованием реле направления мощности с блокирующим сигналом. Последнее также целесообразно использовать и для обеспечения чувствительности защиты в случаях, когда при использовании реле направления мощности с разрешающим сигналом его чувствительность оказывается недостаточной (например, для последней ступени при замыкании на землю в зоне резервирования).

В первую очередь по условию селективности следует рассматривать возможность выполнения отдельных ступеней ненаправленными. Согласование по чувствительности н по времени производится для группы защит, установленных с одной из сторон каждой из линий, для которых при внешних (одновременно для всех рассматриваемых лиинй) замыканиях на землю мощность к. з. направлена одинаково (так, например, на рис. 3 должны быть согласованы между собой защиты 9. 7, 5. 3 и /. а также зашиты 2, 4. 6 и 8).

В соответствии с указанным каждая из защит на концах линий, где при внешнем замыкании мощность может быть направлена к шинам, для предотвращения неселсктивного действия должна быть выполнена направленной, если она может сработать раньше, чем защита на противоположном конце той же линии, где при рассматриваемом внешнем замыкании мощность направлена от шин.

Отдельные ступени зашиты могут быть выполнены ненаправленными в следующих случаях:

а)    первая ступень —если она не действует при замыканиях на землю на шинах подстанции, где установлена рассматриваемая защита;

б)    вторая и третья ступени —если они не действуют при замыкании на землю в конце защищаемых зон тех ступеней защит всех других линий, подключенных к шинам подстанции, где установлена рассматриваемая защита, с которыми они согласованы по времени;

в)    последняя ступень — если выдержка времени ее больше выдержек времени последних ступеней защит всех других линий, подключенных к шинам подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита;

г)    возможность выполнения отдельных ступеней ненаправленными может быть выявлена также' на основании сравнения выдержек времени н токов срабатывания защит, установленных на противоположных концах рассматриваемой линии, а именно для первой, второй и третьей ступеней:

если ступени защит имеют равные выдержки времени, то ненаправленной может выполняться ступень зашиты, ток срабатывания которой больше, однако в отдельных случаях допускается выполнять защиты направленными на обоих концах рассматриваемой ли-


ИНН (чтобы избежать отключения двух выключателей вместо одного);

если ступени защит имеют неравные выдержки времени. причем ступень защиты с большей аыдержкой времени имеет ток срабатывания, равный (или больший) току срабатывания соответствующей ступени защиты с меньшей выдержкой времени, то ненаправленной может выполняться ступень защиты с большей выдержкой времени;

последняя ступень выполняется ненаправленной, если выдержка времени ее больше или равна выдержке времени четвертой ступени защиты, установленной на противоположном конце защищаемой линии.

Можно отказаться от установки реле направления мощности за счет некоторого увеличения тока срабатывания защиты, если чувствительность защиты остается при этом в пределах допустимой.

II. Для ступени защиты, направленность которой осуществляется с использованием реле направления мощности с блокирующим сигналом, должно проверяться условие обеспечения правильного действия реле направления мощности при замыкании на землю в направлении. противоположном защищаемому (согласование по чувствительности реле тока и реле направления мощности), в соответствии с рассмотренным в приложении VI. Указанное условие может быть проверено по выражениям (ПУ1-9)—(F1VI-I3) для случая замы

кания на землю в точке, расчетной для проверки чувствительности соответствующей ступени защиты, установленной на противоположном конце защищаемой линии. Как показано в приложении VI. указанное условие для линий, нс связанных взаимоиндукцией, в большинстве случаев не является расчетным.

12.    При сближении трасс двух электрически не связанных линий защита нулевой последовательности каждой из этих линий должна быть проверена по условию отстройки от тока, проходящего в месте установки защиты одной из линий н обусловленного взаимоиндукцией между линиями, при внешнем замыкании на землю (по аналогии с указаниями, приведенными в разд. В).

Если отстройка защиты от указанного режима путем увеличения тока срабатывания недопустимо снижает се чувствительность, предотвращение излишнего срабатывания защиты может быть достигнуто с помощью блокирующего органа напряжения или тока обратной последовательности.

13.    Для облегчения согласования характеристик защит н повышения их чувствительности следует по возможности стабилизировать режим заземления нейтралей трансформаторов (количество и размещение глухо-заэемленных нейтралей в различных режимах работы системы).

РАЗДЕЛ В

ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ СРАБАТЫВАНИЯ ЗАЩИТ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 110—500 КВ С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ БЕЗ ОТВЕТВЛЕНИИ



1.    В данном разделе приводятся расчетные условия, которые должны рассматриваться при выборе токов срабатывания первых трех ступеней защиты, учитывающие наличие взаимоиндукции между линиями, а также конфигурацию сети (наличие параллельных линий). Остальные расчетные условия, а также выбор выдержек времени всех ступеней и тока срабатывания четвертой ступени аналогичны рассмотренным в разд. Б.

Приводимые ниже указания даны применительно к наиболее часто встречающемуся случаю двух параллельных линий, связанных взаимоиндукцией. Общие указании для случая, когда имеется более двух параллельных линий, а также для случая, когда липни, связанные взаимоиндукцией, на одном или обоих концах нс имеют общей точки, приведены в п. 13.

Методика составления схем замещения нулевой последовательности для расчета токов к. з. с учетом взаимоиндукции между линиями рассмотрена в приложении II.

2.    Ток срабатывания первой ступени защиты параллельных линий при выполнении ее без выдержки времени выбирается по условию отстройки от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в следующих случаях:

а)    при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции, если вторая параллельная линия отключена н заземлена на обоих концах (в точке KI рис. б.а) и взаимоиндукцией между линиями пренебречь нельзя;

б)    при каскадном отключении замыкания на землю одной фазы на параллельной линии вблизи шин подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита (рис. 6.6);

в)    при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции в случае, когда вторая параллельная линия отключена (рис. 6,в). если взаимоиндукцией между линиями можно пренебречь вследствие ее мз-лости.

3. Ток срабатывания первой ступени защиты, выбираемый по условиям п. 2.я. в и б. определяется по выражению (Г), в котором 3/оа — максимальное значение периодической составляющей утроенного начального тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты, соответственно:

при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции в случае, когда вторая параллельная линия отключена и заземлена на обоих концах;

то же, но когда вторая параллельная линия отключена;

при каскадном отключении замыкания на землю одной фазы на параллельной линии вблизи шин подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита.

В приложении III применительно к исходным схемам рис. ПИЫ.а и ПП1-2.Я построены кривые зависимости от длины линии отношения тока в защите при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции в режиме, когда вторая параллельная линия отключена и заземлена на обоих концах, к току в защите при каскадном отключении замыкания на землю одной фазы на параллельной линии вблизи шин подстанции. на которой установлена рассматриваемая защита. Кривые даны для параллельных линий 110—220 и 500 хВ. связанных взаимоиндукцией.

Как следует из указанных кривых, условие п. 2.6 по сравнению с условием п. 2.а не является расчетным: для двух параллельных линий 500 кВ при расстоянии между ними 100 м — практически во всех возможных случаях:

для двух параллельных линий 500 кВ при расстоянии между ними 50 м. если сопротивление прямой последовательности системы со стороны подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита, меньше или равно 10 Ом;

для двух параллельных линий 110—220 кВ. а также линий 500 кВ при расстоянии между ними 50 м,


п/ст.А

01

п/ст.А

В1

п/ст.А

1§* —сь

п/ст. А    п/ст.Б сь    п/ст.В

r-"t-

п/ст.А    П/ст.Б q2    п/ст.В

-О-D-4-D-D

'-к—*■+?-°

М7

■ lil п/ст.В 1 *)

"/с,тАя t лл

Л1

А

«п/ст В

Рис. 6. Расчетные режимы для выбора токов срабатывания защиты параллельных линий с двусторонним питанием.

— выключатель отключен.

если отношение сопротивления нулевой последовательности системы со стороны противоположной подстанции к ее сопротивлению прямой последовательности больше или равно 1.

4. Ток срабатывания второй ступени защиты параллельных линий выбирается по условиям:

а) отстройки от утроенного тока нулевой последовательности. проходящего в месте установки зашиты при замыкании на землю за предыдущим автотрансформатором на стороне его смежного напряжения (примыкающей к сети с глухозаземленной нейтралью) — в точке К2 рис. 6,а;

n/ст.Б

*)

*)

9)

Кя

п/ст.Б

п/ст.А Qf

п/ст.Б

-Q-

")

--Q--

выключатель

пключеи;

б)    согласования с первой ступенью защиты предыдущей линии (рис. 6,г) или защиты от замыканий на землю предыдущего автотрансформатора, установленной на стороне смежного напряжения (производится вместо условия «а» в случае, если это необходимо для повышения чувствительности защиты);

в)    согласования с первой ступенью защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии. в условиях по п. 2.6 (рис. 6.6):

г)    отстройки от утроенного тока нулевой последовательности. проходящего о месте установки защиты при замыкании на землю на шинах подстанции, примыкающей к предыдущему участку, состоящему из двух параллельных линий (рис. 6.d).

Отстройка по пп. «а» н «г» и согласование по п. «б» производятся в режиме, когда вторая параллельная линия рассматриваемого участка отключена и заземлена на обоих концах.

В целях повышения чувствительности может оказаться целесообразным согласовывать вторую ступень защиты по току срабатывания и выдержке времени не с первой, как указано в п. «б*, а со второй ступенью защиты предыдущей линии, а тахже использовать на противоположном конце рассматриваемых параллельных линий токовую поперечную направленную защиту нулевой последовательности (ускорение третьей ступени защиты с контролем направления мощности в параллельной линии) — л. 9, поскольку при этом согласование по п. €В> должно производиться с реле тока поперечной защиты и. как правило, оказывается нерасчетным.

5. Согласование по чувствительности защит смежных участков в соответствии с п. 4,6 для цепочки параллельных линий следует производить при работе обеих параллельных линий на предыдущем участке — рис. б.г, поскольку режим одновременного отключения на двух смежных участках сети по одной из параллельных линий нс учитывается ввиду малой его вероятности. Рассматриваемое согласование целесообразно выполнять по выражению (4) графическим способом, так как коэффициент токораспределсния для линии п/сг А — п/ст Б обычно существенно меняется при перемещении точки замыкания вдоль линии п/ст Б — п/ст. В. При этом условие п. 4,г не является расчетным и может не рассматриваться.

В тех случаях, когда зоны, защищаемые первыми ступенями защит предыдущего участка, перекрываются (коэффициент чувствительности в точке равной чувствительности не менее 1,3), согласование по чувствительности второй ступени защити с первой ступенью защиты предыдущего участка по п. 4.6 допускается производить в режиме каскадного отключения замыкания на землю на предыдущем участке по выражению (5) с учетом коэффициента возврата защиты. При этом должно рассматриваться также условие п. 4.г.

При использовании на предыдущем участие, состоящем из двух параллельных линий, токовой поперечной направленной защиты нулевой последовательности (п. 9) условие согласования с защитой этого участка (п. 4.6) отпадает, а вместо этого условия рассматривается условие п. 4.г.

Согласование с защитой предыдущего автотрансформатора производится по выражению (5), при этом коэффициент токораспределсния *ТОн определяется для случая замыхаиия на землю на шинах смежного напряжения (в точке К2 рис. б.а).

При наличии специальной защиты шин подстанции, примыкающей к предыдущему участку, допускается, если эго необходимо для повышения чувствительности второй ступени зашиты, отстройку по и. 4.г производить при работе обеих параллельных линий на данном участке.

Ток срабатывания второй ступени зашиты, выбираемый по условию п. 4,г, определяется по выражению (3), в котором 3Ita — максимальное значение пе-


п/ст.А    ,

0, 310,1 П^пБ


.

с5

5 _

- <?

1


п/ст.А    ЗЦ

1о1^Ци"а* лол-з'о. ",ЛтА

1° $К1 К2$Ш I


Ыбг 3lo>2‘3h,"/cmA

\° }*"(•{ 1)



Цоугя31ок


310}2 = 31


310у1


> л Ч .

N

■4#


-

N


п/ст. А

а "л,т В


п/ст.А    .

.е 1 з2о& п/ст%Б

fo-=


1о ^—Ы Эг^-Ла, «■ X

1 r°FW*i «;


Ы &г31о>г=31о* ,



Рис. 7. Токи нулевой последовательности в параллельных" линиях при каскадном отключении замыкания на землю на одной из них (по рис. 6.6).

Примечание. Штриховой линией показан ток в неповрежденной параллельной линии.


рноднческой составляющей утроенного начального тоха нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты при замыкании на землю на шинах подстанции, примыкающей к предыдущему участку, состоящему из двух параллельных линий, и случае, когда вторая параллельная линия рассматриваемого участка отключена и заземлена на обоих концах; Лоте — коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, ошибки расчета и необходимый запас, принимается как и выражении (3).

6. При выборе тока срабатывания второй ступени защиты по условию п. 4.в следует учитывать, что при каскадном отключении замыкания на одной из параллельных линий з случае наличия между ними взаимо

индукции ток в неповрежденной линии может как уменьшаться, так и увеличиваться (при значительной взаимоиндукции) по мере приближения места замыкания на землю к отключенному концу линии. В соответствии с указанным выбор тока срабатывания второй ступени защиты по условию п. 4,в производится в зависимости от характера изменения кривых тока в рас-сматривамой (неповрежденной) линии при хаскадном отключение замыканий на землю на параллельной линии (рис. 7) одним из следующих способов.

а) Если а режиме каскадного отключения замыкания на землю первая ступень зашиты 2 поврежденной линии охватывает всю линию (рис. 7,а и б), ток срабатывания второй ступени защиты 1 параллельной ли-

<Цоу2я31Ок



ЛИН выбирается по выражению (5), в котором /ос.э.ир*» — ток срабатывания первой ступени защиты 2, установленной на противоположном конце параллельной линии; £тои — коэффициент токораспределснии при каскадном отключении замыкания на землю на параллельной лхнин вблизи подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита 1.

Согласование по выражению (5) производится для случая замыкания через переходное сопротивление.

б)    В случае, когда в режиме каскадного отключения замыкания на землю первая ступень защиты 2 поврежденной линии охватывает только часть линии, а ток в неповрежденной параллельной линии при замыкании на землю на отключенном конце поврежденной линии больше, чем при замыкании на землю на неот-ключенном конце ее, т. е. когда З/^2* > 3/^с1)

(рис. 7,в), тох срабатывания второй ступени рассматриваемой защиты / отстраивается от утроенного тока нулевой последовательности в защищаемой линии при каскадном отключении замыкания на землю на параллельной линии вблизи шин подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита I (в точке К2), но выражению (3), в котором 3/** — максимальное значение периодической составляющей утроенного начального тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты при каскадном отключении замыкания на землю на параллельной линии вблизи шин подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита /; к01с принимается ках в выражении (3).

в)    В случае, когда в режиме каскадного отключения замыкания на землю первая ступень защиты охватывает только часть линии, а ток в неповрежденной параллельной линии при замыкании на землю на отключенном конце поврежденной линии меньше, чем при замыкании на землю на неотключенном конце ее. т. е. когда МртО/р1» (рис. 7^ и д), ток срабатывания второй ступени рассматриваемой защиты 1 определяется по выражению (4), в котором ток 3/ор.еч находится графически (как это показано вертикальным пунктиром, для случаи но рис. 7,г) или отстраивается по выражению (3) от утроенного тока нулевой последовательности в защищаемой линии при каскадном отключения замыкания на землю на параллельной линии вблизи шин подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита / (в точке К2) по аналогии со случаем «б», если этот ток оказывается больше тока при замыкании на землю в конце зоны, охватываемой первой ступенью защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии, полученного графическим построением (для случая но рис. 7.(3). таким образом, в обоих этих случаях (по рис. 7,г и д) ток срабатывания второй ступени рассматриваемой защипы I может быть определен только в результате графического построения, т. е. требуется построение кривых тока в рассматриваемой (неповрежденной) и поврежденной линиях при каскадном отключении замыкания на землю на параллельной линии; в трех других случаях (но рис. 7,а—в) построение таких кривых не требуется.

/. Ток срабатывания третьей ступени защиты параллельных линий выбирается по условию согласования:

а)    со второй или третьей ступенью предыдущей линии (последнее — если при согласовании со второй ступенью рассматриваемая третья ступень защиты не удовлетворяет требованиям чувствительности) или с первой или второй ступенью защиты от замыканий на землю предыдущего автотрансформатора, установленной на стороне смежного напряжения (последнее— если вторая ступень рассматриваемой защиты согласована с первой ступенью защиты от замыканий на землю автотрансформатора);

б)    со второй ступенью защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии, в условиях но и. 2,6.

Согласование по п. «а» производится п режиме, когда вторая параллельная линия рассматриваемого участка отключена и заземлена на обоих концах. При необходимости повышения чувствительности следует производить указанное согласование в режиме работы обеих параллельных линий на рассматриваемом участке (например, если возможно, выполнить выведение третьей ступени при отключении параллельной линии или не учитывать в указанном режиме возможность выведения из действия защиты шик или УРОВ на подстанции, примыкающей к предыдущему участку).

8.    Согласование третьей ступени защити со второй ступенью защиты предыдущей линии по п. 7,а производится но аналогии с указанным в и. 5; при этом согласование допускается производить в каскаде (с учетом коэффициента возврата), когда зоны, защищаемые второй ступенью защиты, установленной на ближнем конце, и первой ступенью защиты, установленной на дальнем конце предыдущего участка, перекрываются с коэффициентом чувствительности не менее 1,3. Согласование третьей ступени защиты с третьей ступенью защиты предыдущей линии или защитой предыдущего автотрансформатора по п. 7,а производится по выражению (5), при этом к тох определяется при замыкании на землю на шинах предыдущего элемента (в точке А на рис. 6,д или К2 на рис. 6,а).

Если при выборе тока срабатывания третьей ступени по п. 7,а нс обеспечивается требуемая чувствительность, а на предыдущем участке, состоящем из двух параллельных линий, используется токовая поперечная направленная защита нулевой последовательности (см. п. 9), следует рассмотреть возможность повышения чувствительности третьей ступени, производи вместо согласования по п. 7,а отстройку по п. 4,г.

Ток срабатывания третьей ступени защиты, выбираемый по условию п. 7,6, определяется по выражению (5), в котором /ое.».пр«д — ток срабатывания второй ступени защиты, установленной на противоположном конце параллельной линии.

9.    Чувствительность второй и третьей ступеней защиты может быть повышена путем использования токовой поперечной направленной защиты нулевой последовательности. При этом выдержка времени второй ступени защиты согласуется с временем срабатывания токовой поперечной направленной защиты (с учетом каскадного отключения параллельной линии).

Необходимость в токовой поперечной направленной защите возникает, в частности, если расчетным дли выбора тока срабатывания первой и второй ступеней зашиты (защиты I на рис- 7,в) является одно и то же условие, а именно отстройка от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего и месте установки защиты при каскадном отключении замыкания на землю одной фазы на параллельной линии вблизи шин подстанции, на которой установлена рассматриваемая защита (пп. 2,6; 4,в; 6,6).

При использовании на защищаемом участке токовой поперечной направленной защиты нулевой последовательности (пп. 4, 5) условии выбора второй ступени защиты по п. 4,в и третьей ступени по п. 7,6 отпадают, если не учитывать случаев, когда поперечная защита может быть выведена из действия iipei работе обеих параллельных линий.

Ток срабатывания третьей ступени защиты при ускорении ее с контролем направления мощности в параллельной линии (т. е. при использовании ее для выполнения токовой поперечной направленной защиты нулевой последовательности) в дополнение к указанному в II. 7 должен быть также отстроен:

а) от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока при к. з. между тремя фазами на шинах подстанций, примыкающих к защищаемому участку параллельных линий, при качаниях, асинхронном ходе;


б) от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в кратковременном нсполнофаэном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя с пофаз-ним приводом одной из линий.

Расчет по условию «а» производится по выражению (7) с учетом выражения (8), в котором /р.еч—-максимальное значение периодической составляющей начального фазного тока, проходящего по каждой из параллельных линий в месте установки рассматриваемой защиты при к. з. между тремя фазами на шинах подстанций, примыкающих к защищаемому участку параллельных линий, или при качаниях.

Необходимость учета условия «а» вызвана возможностью срабатывания в рассматриваемых случаях реле направления мощности обеих защит от тохов и напряжений небаланса. Этот расчет может не производиться, если реле направления мощности будет отстроено по напряжению срабатывания от напряжения небаланса. что возможно при применении разрешающего реле направления мощности, выполненного на схеме сравнения абсолютных значений или фаз.

Расчет по условию «б» производится по выражению (2). Условие «б» не рассматривается, если защита отстроена от указанного режима по времени.

Токовая поперечная направленная защита нулевой последовательности принципиально может сработать иа отключение неповрежденной параллельной линии при каскадном отключении замыкания на землю между выключателем и выносным трансформатором тока на другой параллельной линии на конце, где установлена рассматриваемая защита. Однако условие отстройки защиты от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте ее установки при указанном повреждении, нс рассматривается в предположении, что она выводится из действия контактом реле положения выключателя параллельной линии при его отключении.

10. Ступень защиты с наибольшей выдержкой времени может оказаться целесообразным включить иа сумму токов параллельных линий, если это требуется по условиям чувствительности к повреждениям в конце зоны резервирования (разд. Ж, п. 4); защита выполняется с действием на отключение выключателей обеих линий. При этом другие ступени защиты (включенные на ток одной линии) с учетом каскадного их действия должны надежно обеспечивать отключение замыкания на землю в любой точке защищаемой линии.

При включении ступени защиты с наибольшей выдержкой времени на сумму токов обеих линий:

а)    выдержка времени этой ступени помимо указанного о разд. Б, п. 8 должна быть отстроена от времени каскадного отключения повреждения на своем участке ступенями защиты, включенными иа ток одной липни;

б)    при определении тока небаланса 1ша.у по выражению (8) в качестве /р»е, следует принимать суммарный ток линий.

N. При выполнении ступени защиты с использованием блокирующего реле направления мощности должно проверяться условие обеспечения правильного действия последнего при замыкании на землю в направлении, противоположном защищаемому (разд. Б, п. 11).

Как показано в пп. 4 и 5 приложения VI. указанное условие для защиты параллельных линий, связанных взаимоиндукцией, в ряде режимов оказывается значительно более тяжелым, чем для защиты одиночных линий. Расчет должен производиться по аналогии с расчегом. приведенным в разд. Б. п. 11. При замыкании иа землю вне рассматриваемых параллельных линий в качестве расчетного должен приниматься режим, при котором вторая параллельная линия отключена н заземлена на обоих концах (приложение VI. п. 4). При замыкании на землю на рассматриваемых

параллельных лнииих расчетным для проверки указанного условия является каскадное отключение замыкания на землю на противоположном конце параллельной линии. Как показано в п. 5 приложении VI, вследствие влияния взаимоиндукции напряжение нулевой последовательности на конце, ближайшем к месту замыкания на землю, может оказаться меньше, чем на удаленном, о связи с чем выполнение рассматриваемого условия может оказаться затруднительным. Пели при этом за-грубление защиты по току срабатывания оказывается невозможным, допускается ограничиться выполнением требования достаточной чувствительности реле направления мощности рассматриваемой защиты при каскадном отключении замыкания на землю на противоположном конце параллельной линии (разд. Ж. п. 4).

В эксплуатации могут использоваться различные способы очувствления реле направления мощности или блокирования защиты неповрежденной линии (см. статью А. С. Малого «Чувствительность органа направления мощности нулевой последовательности», Электрические станции, 1978, № 12, с. 57—61).

При применении токовой поперечной направленной защиты нулевой последовательности чувствительность блокирующего реле направления мощности должна обеспечиваться при хаскадном отключении замыкания на землю на противоположном конце параллельной линии. В противном случае защита не будет выполнять своего назначения — обеспечения селективного отключения к. з. на параллельных линиях.

Б обоих случаях минимальный коэффициент чувствительности для рассматриваемого реле направления мощности должен быть по мощности 2 для индукционного реле н по току к напряжению 1,5 для реле на схеме сравнения абсолютных значений или фаз.

12.    В случае каскадного отключения замыкания на землю на одной из двух параллельных линий, работающих в блоке с трансформаторами (автотрансформаторами) и связанных взаимоиндукцией, а также если такая схема может образоваться о процессе отключения к. з., может иметь место излишнее срабатывание защиты неповрежденной линии вследствие протекания по ней тока нулевой последовательности, вызванного взаимоиндукцией, и неправильного поведения реле направления мощности, включенного на ток и напряжение нулевой последовательности (приложение IV).

В тех случаях, когда отстройка защиты от указанного режима путем увеличения тока срабатывания приводит к недопустимому загрубленню, для исключения излишнего срабатывания следует питать цепи напряжения защит линий, работающих в блоке с автотрансформаторами, от трансформатора напряжения, установленного на шинах среднего напряжения автотрансформатора. В этих же случаях в схеме защит линий, работающих в блоке с трансформаторами, следует использовать блокирующее реле тока или напряжения обратной последовательности или реле направления мощности с токовой поляризацией (типа РМП-272), одна из обмоток которого включена иа ток в нейтрали трансформатора, а вторая — на сумму токов нейтралей двух трансформаторов.

13.    При наличии более двух параллельных линий, связанных взаимоиндукцией, а также в случаях, когда линии, связанные взаимоиндукцией, на одном или обоих концах не имеют общей точки, расчетная точка и расчетные условия для выбора тока срабатывания защиты должны определяться исходя из принципиальных указаний, которые даны для двух параллельных линий. Например, ь схеме по рис. 6,е дополнительно должна рассматриваться отстройка первой ступени защиты от замыкания иа землю в точке А; в схеме по рис. 6.»е— отстройка первой ступени защити линии Л/ от замы-хання на землю в точке К в режиме отключения и заземления линии Л//.


ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СРАБАТЫВАНИЯ ЗАЩИТ ЛИНИЙ 110 — 500 КВ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ ПРИ НАЛИЧИИ ПИТАНИЯ С ДВУХ ИЛИ БОЛЕЕ

СТОРОН

1.    Ток срабатывания первой ступени защиты, устанавливаемой ка линиях с ответвлениями, дополнительно к указанному о раэд. Б. п. 1 и разд. В, п. 2 должен быть отстроен от:

а)    броска намагничивающего тока трансформаторов, присоединенных к ответвлениям от защищаемой линии и имеющих глухозаземленные нейтрали, в условиях каскадного включения защищаемой лн1«пн;

б)    утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в кратковременном неполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включен ни фаз выключателя, подающего напряжение на защищаемую линию, и самозапуске двигателей нагрузки, питаемой от трансформаторов, присоединенных к ответвлениям от защищаемой линии, при работе хотя бы одного из этих трансформаторов с глу-хозаземленной нейтралью.

Расчет по условию «а» производится на основании приложения V.

Отстройка защиты по условию «б» выполняется по выражению (2), в котором 3li — максимальное значение утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки зашиты в неполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя, подающего напряжение на защищаемую линию, и самозапуске двигателей нагрузки, питаемой от трансформаторов, присоединенных к ответвлениям от защищаемой ДНИ НИ.

Условия «а» и «б» рассматриваются при расчете зашиг линий, оборудованных выключателями с пофаз-кыы приводом, и нс учитываются, если первая ступень защиты отстроена по времени от неодновременного включения фаз выключателя (например, при действии на выходное промежуточное реле через реле времени).

Следует отметить, что первая ступень защиты при выборе ее тока срабатывания по рассмотренным выше условиям может действовать при замыканиях на землю в трансформаторах, присоединенных к ответвлениям от защищаемой линии, однако указанное допустимо в предположении, что на линии предусмотрено устройство дпв.

2.    Токи срабатывания второй и третьей ступеней защиты, устанавливаемой на линиях с ответвлениями, выбираются так же. как и на линиях без ответвлений, соответственно по разд. Б, пп. 2, 4; разд. В, пп. 4, 5, 6, 9 и разд. Б. п. 3, 4; разд. В, пп. 7. 8. 9.

Ток срабатывания третьей ступени дополнительно проверяется по условию отстройки от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока при трех-фазном х. з. за трансформаторами, присоединенными к ответвлениям от защищаемой линии (по аналогам с разд. Б. п. 8).

Следует отметить, что на линиях с ответвлениями токовая поперечная направленная защита при определенных условиях может излишне срабатывать на отключение неповрежденной параллельной линии. Указанное может иметь место в случаях присоединения к одной из параллельных линий вблизи шин ответвлении с мощным трансформатором с заземленной нейтралью и внешнем замыкании на землю или замыкании на землю на рассматриваемой линии с противоположного конца, поскольку в этих условиях ток от рассматриваемого ответвления может быть направлен к ближайшим шинам. Токовую поперечную направленную защиту при этом можно применять только при условии отстройки третьей ступени токовой направленной зашиты второй параллельной линии в дополнение к указанному в разд. В, п. 7 от замыкания на землю на ши

нах противоположной подстанции.

3.    Ток срабатывания ступени защиты, имеющей ускорение при включении выключателя, дополнительно к указанному в разд. Б, п. 5 должен быть отстроен от условий, рассмотренных в п. 1,а б. При отстройке от условий разд. Б. п. 5,а должно быть учтено, что ток З/о пев в выражении (2) должен определяться с учетом самозапуска двигателей нагрузки, питаемой от трансформаторов, присоединенных к ответвлениям от защищаемой липни.

4.    Ток срабатывания четвертой ступени защиты, устанавливаемой на линиях с ответвлениями с двусторонним питанием, дополнительно к указанному в раэд. Б. п. 8 должен быть отстроен также от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока при трехфазном к. з. за трансформаторами, присоединенными к ответвлениям от защищаемой линии, или рассматриваемая ступень должна быть согласована по выдержке времени с защитами, действующими при указанном повреждении.

5.    При замыкании на землю на одной из двух параллельных линий с ответвлениями при наличии взаимоиндукции между линиями и отключении поврежденной линии с одного или с двух концов может иметь место излишнее срабатывание защиты неповрежденной линии вследствие неправильного действия реле направления мощности, включенного на ток и напряжение нулевой последовательности (приложение IV). Для исключения указанного излишнего срабатывания в схеме защиты можно использовать реле направления мощности с токовой поляризацией (типа РМП-272), одна из обмоток которого включается на ток в нейтрали трансформатора, а вторая обмотка — на сумму токов нейтралей двух трансформаторов, или блокирующее реле тока или напряжения обратной последовательности.

6.    Если трансформаторы на ответвлении имеют глухозаземленные нейтрали, выбор токов срабатывания первой, второй н третьей ступеней защиты по условиям разд. Б, пп. I, 2, 3 производится в реально возможном режиме отключения наибольшего числа трансформаторов на ответвлениях, имеющих глухозаземленные нейтрали, а по условиям н. I.a, б —в режиме включении всех трансформаторов с глухозаземленными нейтралями.

Чувствительность защиты проверяется для случая включения реально возможного наибольшего числа трансформаторов на ответвлениях, имеющих глухоза-земленные нейтрали.

7.    Режим заземления нейтралей трансформаторов, присоединенных к ответвлениям от линий ПО и 150кВ, следует принимать по условию обеспечения возможно большей чувствительности защиты нулевой последовательности (например, заземлять нейтрали наименьшего числа трансформаторов), однако при этом необходимо учитывать также и требования защиты трансформаторов от перенапрях<сний. При отсутствии питания и раздельной работе на сторонах среднего и низшего напряжений этих трансформаторов их нейтрали целесообразно не заземлять, если это допустимо по условиям зашиты от перенапряжений.

При наличии питания или параллельной работе на сторонах среднего или низшего напряжения трансформаторов по условиям защиты от перенапряжений, как правило, допустимо заземлять на каждой линии нейтраль только одного трансформатора.

8.    При выявлении ступеней защит, которые должны выполняться направленными, следует пользоваться рекомендациями разд. Б, п. 10, за исключением п. 10,г.


ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СРАБАТЫВАНИЯ ЗАЩИТ ОДИНОЧНЫХ ЛИНИЙ В РАДИАЛЬНОЙ СЕТИ 110—220 КВ С ОДНОСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ (С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ И БЕЗ ОТВЕТВЛЕНИЙ)

1.    На тупиковых линиях в случаях, когда длительный режим работы двумя фазами не предусматривается. защита может выполняться одно- или двухступенчатой. Однако, учитывая наличие чиповых панелей, защиту целесообразно выполнять двухступенчатой с направленной второй ступенью, что даст возможность повысить чувствительность защиты и уменьшить время отключения.

2.    Ток срабатывания одноступенчатой зашиты и первой ступени двухступенчатой защиты тупиковых линий при выполнении рассматриваемых ступеней без выдержки времени выбирается по условиям отстройки от:

а)    броска намагничивающего тока трансформаторов, имеющих глухозаземленные нейтрали и включаемых под напряжение при включении линии;

б)    утроенного    тока    нулевой    последовательности,

проходящего в месте установки защиты в кратковременном неполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя, подающего напряжение на защищаемую линию, н самозаиуске двигателей нагрузки трансформаторов, питаемых от защищаемой линии, при работе хотя бы одного из этих трансформаторов с глухоэаземленной нейтралью;

в)    утроенного    тока    нулевой    последовательности,

проходящего в месте установки защиты при замыкании на землю за автотрансформатором приемной подстанции на стороне его. примыкающей к сети с глухоэаземленной нейтралью;

г)    тока небаланса в    нулевом    проводе трансфор

маторов тока при к. з. между тремя фазами за трансформаторами питаемых подстанций;

д)    утроенного    тока    нулевой    последовательности,

проходящего в месте установки защиты, при замыкании на землю на шинах подстанции, на которой эта защита установлена.

Условия «а* и «б* рассматриваются при расчете защит линий, оборудованных выключателями с пофаз-ными приводами; указанные условия не учитываются, если первая ступень защиты отстроена по времени от неодновременного включения фаз выключателя.

Расчет по условию са* должен производиться на основании приложения V.

Условие «б» может явиться расчетным только для линий ПО кВ в редких случаях, когда от рассматриваемой линии питается несколько трансформаторов и только часть из них работает с глухозаземлеииой нейтралью. Отстройка по условию «б» выполняется по выражению (2). в котором 3/»    —максимальное значе

ние утроенного тоха нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в неполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя, подающего напряжение на защищаемую линию, и самозапуске двигателей нагрузки трансформаторов. питаемых от защищаемой линии, при заземлении нейтрали хотя бы одного из трансформаторов,

Расчет по условию «в* производится по выражению (3); по условию «г» —по выражениям (7), (8) и (ПУН-!) в соответствии с рекомендациями разд. Б. п. 8.

Условие «д> рассматривается при выполнении защиты ненаправленной, отстройка по нему производится пэ выражению (1).

Если из-за отстройки по условию «а» или «б» одноступенчатая защита не удовлетворяет условию чувствительности при замыканиях на землю в конце защищаемого элемента, она может быть выполнена с выдержкой времени, которая в зависимости от типа выключателя принимается 0,1 или 0,2 с (приложение V).

3.    Ток срабатывания второй ступени двухступенчатой защиты тупиковых линий выбирается по условию п. 2,г, а выдержка иремени — по условию отстройки от разновременности включения фаз выключателя.

Кроме того, при наличии на питаемой подстанции автотрансформатора вторая ступень по току срабатывания и по выдержке времени согласовывается с первой ступенью защиты от замыканий на землю, установленной на стороне смежного напряжения автотрансформатора. примыкающей к сети с глухозаземлеииой нейтралью.

4.    На нетупиковых линиях, если длительный режим работы двумя фазами не предусматривается, защита выполняется трехступенчатой.

5.    Ток срабатывания первой ступени защиты нетупиковых линий (отсечки без выдержки времени) при отсутствии поочередного АПВ выбирается:

а)    по условию отстройки от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции;

б)    по условиям п. 2,а, б, д.

Расчет по условию «а» производится по (1). Условии п. 2.а и б рассматриваются при расчете защит линий, оборудованных выключателями с пофазмымн приводами. Условие п. 2,д рассматривается при выполнении первой ступени ненаправленной.

6.    Ток срабатывания второй ступени защиты нс-тупиковых линий (отсечки с выдержкой времени) выбирается:

а)    по условию согласования с первыми (вторыми) сту пения ми защит предыдущих линий;

б)    по условию П. 2.8.

Ток срабатывания второй ступени проверяется также по условию п. 2,г.

Расчет по условию «а» производится по выражению (5).

В целях повышения чувствительности целесообразно заменить условие по п. 2,в согласованием с первой стугенью защиты от замыканий на землю, установленной на стороне смежного напряжения автотрансформатора (примыкающей к сети с глухоэаземленной нейтралью).

Выдержка времени второй ступени защиты должна быть согласована с выдержхами времени первых (или вторых) ступеней защит предыдущих элементов (линий, автотрансформаторов), с которыми рассматриваемая вторая ступень согласовывается по току срабатывания.

7.    Ток срабатывания третьей ступени защиты нетупиковых линий выбирается по условию п. 2. г, выдержка времени согласовывается с временем срабатывания последних ступеней защит предыдущих элементов.

8.    Ускорение защиты при включении выключателя может быть выполнено: а) без выдержки времени; б) с выдержкой времени, отстроенной от разновременное ги включения фаз выключателя.

При выполнении ускорения без выдержки времени ток срабатывания ускоряемой ступени дополнительно к перечисленным условиям должен быть отстроен по условиям п. 2.а и б.

9.    При использовании поочередного АПВ ток срабатывания неселектнвной ступени выбирается по условиям п. 2,а, б. в, д и по условию согласования со ступенью без выдержки времени (первой либо несслекгнв-ной ступенью) предыдущей линии, а также проверяется но условию п. 2,г. При этом для сокращения зоны


действия неселективной ступени целесообразно ограничивать ток срабатывании ее требуемой чувствительностью.

10.    11а линиях, для которых предусматривается режим длительной работы двумя фалами, зашита выполняется трехступеичагой.

11.    Ток срабатывания первой ступени зашиты по и. 10 выбирается:

а) по условию отстройки от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки зашиты при к. з. между тремя фазами за трансформаторами противоположной подстанции в меполнофаэ-ноы режиме работы защищаемой линии;

0) по условиям и. 2,а. б, д;

и) по условию п. 6,а (только дли нетупиковых линий).

На нступиковых линиях при неиспользовании поочередного АПВ первая ступень выполняется с выдержкой времени, согласованной с выдержкой времени первых ступеней защит предыдущих элементов; в остальных случаях — на нетупиковых линиях при использовании поочередного АПВ и на тупиковых линиях — первая ступень выполняется без выдержки времени. На линиях, для которых предусматривается длительный неполыо-<разнын режим, условия п. 2,а и б должны учитываться независимо от разновременности включения фаз выключателя, т. е. независимо от типа привода.

Расчет тока срабатывания по условию «а* производится но выражению

I1* e.i^ou3/to,    (11)

где 3/о« — максимальное значение периодической составляющей утроенного начального тока нулевой по следовательности. проходящего в месте установки защиты при к. з. между тремя фазами за трансформаторами противоположной подстанции в режиме работы защищаемой линии двумя фазами; А0те — коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,3 при выполнении рассматриваемой ступени без выдержки времени н 1,2 при выполнении ее с выдержкой времени.

12.    Тох срабатывания второй ступени защиты по п. 10 выбирается но условию отстройки от утроенного тоха нулевой последовательности в нсполнофазном нагрузочном режиме работы защищаемой линии по выражению

'й.,?    (12)

где 3/# ■» — максимальное значение утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в нсполнофазном нагрузочном режиме работы защищаемой линии; определяется с учетом са-мозапуска двигателей нагрузки; Лоте — коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,2; Л» — коэффициент возврата реле.

выдержка времени второй ступени должна быть согласована с выдержкой времени соответствующей ступени защиты предыдущей линии (для пступикивой линии) и защитой от внешних к. з. между фазами трансформатора противоположной подстанции.

13.    Гок срабатывания н выдержка времени третьей ступени защиты но п. 10 на нступиковых линиях выбираются по п. 7 (поскольку рассматриваемая ступень в неполкофазном режиме из работы выводится); на тупиковых линиях ток срабатывания выбирается по условию п. 2,г, а выдержка времени отстраивается от разновременности включения фаз выключателя.

14.    Недостатком защиты по п. 10 нетупиковой линии при неиспользовании поочередного АПВ является отсутствие ступени без выдержки времени. Использование взамен первой ступени, рассмотренной в и. 11, селективной токовой отсечки, отстроенной от замыха-ний на землю на шннах противоположной подстанции по п. 5,а в большинстве случаев оказывается неприемлемым вследствие малого значения охватываемой ею зоны и отключения к. з. на значительной части линии второй ступенью защиты с большими выдержками времени (п. 12).

В связи с указанным на линиях с возможностью длительной работы двумя фазами рекомендуется применение поочередного АПВ.


РАЗДЕЛЕ

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СРАБАТЫВАНИЯ ЗАЩИТ ОДИНОЧНЫХ ЛИНИЙ КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ 110—220 КВ С ОДНИМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ

1.    Параметры срабатывания защит линий кольцевой сети с одним источником питания выбираются в соответствии с указаниями разд. Б с учетом рассмотренных ниже особенностей выбора параметров срабатывания защит линий, примыкающих к источнику питания со стороны приемных подстанций.

2.    Защиты линий со стороны приемных подстанций выполняются двухступенчатыми.

3.    Ток срабатывания первой ступени (отсечки без выдержки времени) выбирается: а) по условию разд. Б. п. 1,а; б) по условию отстройки от тока небаланса а нулевом проводе трансформаторов тоха при к. э. между тремя фазами на шинах подстанции, на которой эта защита установлена.

Расчет но условию «б» производится по выражениям (7), (8) и (nvil-l) в соответствии с рскоменда-

РАЗДЕЛ Ж

ПРОВЕРКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

1. Выбранная защита должна удовлетворять требованиям чувствительности при металлических замыканиях на землю в расчетном режиме. При этом должны рассматриваться замыкания на землю на каждом

циями разд. Б, п. 8.

•1. Гок срабатывания второй ступени выбирается г.о условиям:

а)    октройки от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока при к. з. между тремя фазами за трансформаторами подстанции, на которой эта защита установлена:

б)    согласования с током срабатывания третьих ступеней защит линий, отходящих от шин противоположной (питающей) подстанции и вторых ступеней защит нулевой последовательности автотрансформаторов, присоединенных к шинам этой подстанции.

Выдержка времени второй ступени защиты должна Оыть согласована с временем срабатывания третьих ступеней защит рассматриваемых линий и вторых ступеней защит автотрансформаторов.

из концов линии, противоположном месту установки защиты, как в режиме до отключения выключателя на этом конце, так и после отключения. Ступень защиты, имеющая ускорение при включении выключателя, долж-


на удовлетворять требованию чувствительности к замыканию на землю на каждом конце защищаемой линии в режиме се одностороннего включения.

Чувствительность зашиты должна проверяться при замыкании на землю одной фазы. Однако в ряде случаев должна также проверяться чувствительность защиты и при замыкании на землю двух фаз. Это необходимо. если при замыканиях на землю двух фаз защита от многофазных замыканий оказывается нечувствительной, например при к. з. п зоне резервирования, или возможно значительное ее замедление, например при переходе замыкания одной фазы в замыкание двух фаз на землю, если не предусмотрено действие второй ступени дистанционной защиты без блокировки при качаниях (поскольку ко времени перехода замыкания одной фазы в замыкание двух фаз на землю вторая ступень может быть выведена блокировкой); обеспечение чувствительности защиты при замыкании двух фаз на землю в последнем случае может предотвратить замедление отключения к. з.

2. Коэффициент чувствительности реле тока защиты определяется по выражению


3/#3ntin

*Ч.Т


(13)


где    — минимально* значение периодической со

ставляющей утроенного начального тока нулевой последовательности. проходящего в месте установки защиты при расчетном виде замыкания на землю в расчетном режиме; в качестве расчетного принимается реально возможный режим, при котором имеет место минимальное значение тока; /ос.э — первичный ток срабатывания соответствующей ступени защиты.

3. Коэффициент чувствительности реле направления мощности индукционного типа определяется по выражению


. (3/»3tyM)Wlrt /We. Р ’


(14)


где (3/«вЗУ«,)*<1, — минимальное значение мощности нулевой последовательности в месте установки защиты при расчетном виде замыкания на землю в расчетном режиме; в качестве расчетного принимается реально возможный режим, при котором имеет место минимальное значение мощности; К», Ки — коэффициенты трансформации соответственно трансформаторов тока и трансформаторов напряжения; Sc.p — мощность срабатывания реле направления мощности.

Следует отметить, что мощность срабатывания индукционного реле направления мощности может отличаться от значения, приведенного в информации за-ввода для тока, равного номинальному. Поэтому значение коэффициента чувствительности, полученное по выражению (14), целесообразно уточнять в условиях эксплуатации с учетом реальных вольт-ампериых характеристик реле.

Коэффициент чувствительности реле направления мощности, выполненного на схеме сравнения абсолютных значений или на схеме сравнения фаз. должен определяться отдельно по току и по напряжению.

Коэффициент чувствительности по току определяется по выражению


ЬР.М

N. т


3/tvnin /•е.р.м^т


(15)


Коэффициент чувствительности по напряжению определяется по выражению


*Р.М

“ч, II


ЗЦутп . '^с.р,ч*Г


(16)


В выражениях (15) и (16) 3/Мт<» —то же. что в (13); 3U»imin — минимальное значение периодической составляющей утроенного начального напряжения нулевой последовательности в месте установки защиты при расчетном виде замыкания на землю в расчетном режиме; в качестве расчетного принимается реально возможный режим, при котором имеет место минимальное значение напряжения; /ос.р.м, С/о«.р.м — ток и напряжение срабатывания реле направления мощности; /С/.

Ки — то же. что в (14).

Следует отметить, что при малых значениях напряжения 3Ос» на чувствительность реле направления мощности заметно влияет напряжение небаланса f/еяб-Поэтому при малых, соизмеримых со значением напряжения небаланса {/**«, расчетных значениях напряжения 3Un целесообразно принимать последнее меньшим расчетного на значение Uоно. хоторое в условиях эксплуатации может быть определено экспериментально. При отсутствии соответствующих данных допускается учитывать Uо«<. повышением минимальных коэффициентов чувствительности А,.* и А,.„ (и. 4) для случая повреждения в конце зоны резервирования до значения 2,0.

4. В соответствии с ПУЭ для токовой ступенчатой защиты кулевой последовательности должны обеспечиваться следующие минимальные значения коэффициента чу ветви гелыюстн.

Для реле тока:

а)    при замыкании на землю в конце защищаемой линии без учета резервного действия — около 1,5, а при налички надежно действующей резервной ступени — около 1,3; при наличии на противоположной подстанции отдельной защити шин допускается обеспечивать коэффициент чувствительности в режиме каскадного отключения около 1,5;

б)    при эамыхании на землю на шинах противоположной подстанции — около 1,5;

в)    при замыкании на землю в конце зоны резервирования в режиме каскадного отключения повреждения для последней ступени защиты —не менее 1,2.

Следует учитывать, что при замыкании на землю по п. «а* в случае использования рассматриваемой защиты в качестве основной, а также при замыкании на землю по п. €б> в случаях, хогда специальная защита шин не предусматривается, выдержка времени защиты, как правило, не должна превышать 1,5 с.

Для реле направления мощности:

а)    при повреждении в конце защищаемой линии — около 2.0 по мощности н 1,5 по току н напряжению;

б)    при повреждении в конце зоны резервирования—около 1.4 по мощности н 1,2 по току н напряжению.

В условиях эксплуатации в тех случаях, когда выполнено согласование по чувствительности последних ступеней защиты, рекомендуется проосрять чувствительность реле направления мощности при токе, равном току срабатывания наиболее чувствительной направленной ступени.

В случае, когда на приемной подстанции имеется коротхозамыкатель, защита должна быть чувствительна к замыканию на землю одной фазы на этой подстанции с учетом уменьшения тоха 3/o»w<4 в выражении (13) н мощности (3/oa3l/o»)m<n в выражении (14) из-за возможного одновременного к. з. между тремя фазами за трансформатором или автотрансформатором (включение короткозамыкателя при повреждении в трансформаторе нлн автотрансформаторе).

При хт/дГ|^3 (где хт—сопротивление прямой последовательности лучей схемы замещения трансформатора или автотрансформатора до места к. з. между тремя фазами; xtB — эквивалентное сопротивление прямой по-


2*


19


ББК 31.27 05 Р 85

УДК 621.316.925(083.75)


Руководящие указания по релейной защите. Р 85 Вып. 12. Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю линий 110—500 кВ. Расчеты. — М.: Энергия, 1980. — 88 с., ил.


60 к.


Рассмотрены токовые непременны* и ненаправленные защиты нулевой последовательности со ступе»**атой *вре«теристнаом а ы дерм «и времени, ус-теиеехиееемые не линиях ПО—500 *В е сете* с большим то «ом замыкание ме землю. Деиы умезеине по расчету этих защит дле линий с двусторонним питанием 110—500 ев без ответвлений и с ответвлениями и дле линий 110—220 «В с односторонним питанием. • Руководящие указания по релейной защите. Выл. 11. Расчет токов короткого земыквиие дав релейной защиты и системной автоматики в сетях 110—750 кВ* МММ в 1*79 г.

Настоящий выпуск предназначен для инженерно-технических реботникое, занять * в области зксплувтвции и прооктироееиив репейной защиты и системной автоматики, может быть полезен аспирантам и студентам старших курсов злеитрознергетииескнх специальностей.


30311-458 Н 051(01)-80


-74-80. 2302040000


ББК 31.27-05 6П2.13


© Издательство «Энергия», 1980


слеловатсльности системы и защищаемой линии до места замыхання на землю одной фазы) значение тока З/eamiit при одновременном многофазном к. з. за трансформатором млн автотрансформатором уточняется в соответствии с приложением VIII.


При хт/*|»>3 уменьшение тока 3/os«<a может быть учтено повышением минимального коэффициента чувствительности (п. 4) реле тока до 13, а реле направления мощности —до 3 (по мощности) и до 1,8 (по току и напряжению).


РАЗДЕЛ 3

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ


Пример I. I. Ниже приведен расчет токовых направленных и ненаправленных защит нулевой последовательности со ступенчатой характеристикой выдержки времени, установленных в кольцевой сети 220 кВ.

Исходная схема сети приведена на рис. 8,а; схемы замещения прямой (обратной) и нулевой последовательностей даны на рис. 8.6, в.

Приняты следующие параметры линий:

а)    удельное сопротивление прямой последовательности х*ух-«0,4 Ом/км;

б)    удельное сопротивление нулевой последовательности    1.4 Ом/км;

в)    сопротивление взаимоиндукции между параллельными линиями п/стА — п/ст.В хом=2х«л.

Отношения сопротивлений прямой и нулевой последовательностей приняты:


Параметры трансформаторов и автотрансформаторов сведены в табл. 1. Сопротивления прямой последовательности Х|т(лг) трансформаторов Г (автотрансформаторов АТ) рассчитаны для среднего положения регулятора устройства РПЫ и отнесены к номинальной мощности трансформаторов (автотрансформаторов).

Ввиду отсутствия заводских данных по сопротивлениям нулевой последовательности трансформаторов (автотрансформаторов) ориентировочно принято, что эти


для системы С/


*0с1

*1с1


0.8;


для системы


си


1.5.


Таблица 1

Параметры трансформаторов

Обсвмтеиве злемента тм И*, в. а

•W мв А

V*

внен

сн-нн

вннн

TJ. Т2

63

12

ТЗ

40

20.4

7.6

12,5

Т4, ТО

40

12,5

7.6

20.4

ATI, АТ2

200

10,6

19,5

32


*0с11

х1с11

$к/яах*3000МВ-А -2000МВ-А

п/стА

220хВ

110кВ

Рис. 8. Расчетные схемы для примера 1. а — исходная схема; б — схема замещения прямой (обратной) последовательности; с — схема замещения нулевой последовательности.

Примечания- I. Сопротивления в омах приведены к не пряжению 230 кВ. 2. В скобках дамы сопротивления систем. соответствующие минимальному режиму. 3. Номера узлов в схемах замещения обведены кружком.


©С/Г

^    5,3

Ofi)

л/стВ п/стЛ

220x8

К7

20км п/ст.Д


56

КП 28 К10 4 Q)K9 24 Кв •*— ??ЛиД    -»ол.в

30км п/стБ

ггокв (6,1)

п/стА

'К 12


60


ПРЕДИСЛОВИЕ

Данный выпуск Руководящих указаний но релейной защите утвержден заместителем министра энергетики и электрификации СССР А. И. Максимовым (протокол Л« М-15174 пр от 22.12.77) взамен «Руководящих указаний по релейной защите. Выи. 2. Ступенчатая токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю линий 110—220 кВ» (М.: Госэнергонздат, 1961).

и не V составлено по мате

В настоящем выпуске даны новые методы расчетов защит линий 330—500 кВ. линий с ответвлениями, линий с односторонним питанием, а также дан выбор параметров срабатывания защит но условию отстройки от броска намагничивающего тока силовых трансформаторов и т. д.

Настоящие Руководящие указания соответствуют гл. Ш-2 «Релейная защита» ПУЭ и директивным материалам. Однако нс исключена возможность временных расхождений между Руководящими указайиями и этими документами, которые будут изданы в дальнейшем. В таких случаях обязательными являются ПУЭ и директивные материалы.

Руководящие указания яоляются рекомендуемым материалом, которому должны следовать как проектные. так н эксплуатационные организации с целью максимального применения типовых решений, удешевления и ускорения строительства электроустановок, внедрения в эксплуатацию наиболее совершенных и проверенных опытом решений. Отступления от соответствующих решений. приведенных в Руководящих указаниях, допускаются в случаях, когда это обосновано конкретными местными условиями, а также для ранее запроектированных. монтируемых или действующих устройств, если эти отступления нс ведут к серьезным недостаткам и нс противоречат принципиальному направлению Руководящих указаний.

В выпуске учтены директивные материалы Главтсх-управления Министерства энергетики и электрификации СССР (зам. начальника К. М. Антипов), а также отзывы энергетических систем и проектных организаций.

Данный выпуск Руководящих указаний разработан в институте «Энсргосстьпроскт» (зам. главного инженера С. Я- Петров) сотрудниками сектора типовых работ отдела релейной защиты, автоматики, устойчивости и

моделирования (нач. отдела А. Г. Фомичсв|): начальником сектора В. А. Рубннчиком, главным инженером проекта Т. Н. Дородновой, руководителем группы 3. И. Айрапетовой и ст. инженером Н. П. Пряхиной. Приложения II и VII составлены главным инженером проек-

тэ|А. 11. Кожиным . Нрнложс

риалам Г. В. Бердова и М. М. Середина (Южное отделение Энсргосетьпроскта).

В процессе разработки Руководящих указаний в обсуждении и принятии решений по отдельным вопросам в ОРЗАУМ Энсргосетьпроскта принимали участие руководитель ЦНИЛ РЗА В. М. Ермоленко и начальник сектора РЗ ЛЭП В. И. Красева. В оформлении работы принимали участие инженеры С. А. Дутина, Н В. Куликова, Г. Ф. Панова и ст. техник Н. Т. Андреева.

Полезные предложения, рекомендации к соображения по данному выпуску дали работники ряда организаций: В. С. Гусев (Главтсхуправлснис по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР), Н. В. Виноградов и В. В. Молчанов (ПДУ ЕЭС СССР). В. Н. Кудрявцев (Мосэнерго), И. Р. Таубсс (Тулэнерго), И. Н. Пстру-шевскнй (ОДУ Юга), В. Ф. Александров (Ленэнерго), В. И. Корогодский и Э. М. Либерзон (Тяжпромэлсктро-проскт), Г. Л. Эскин (СЗО Энергосстьпроскта), Б. В. Чигиринский (Киевский ОКП УО Энсргосетьпроскта), К. П. Махова (Кузбассэнерго) и др.


РАЗДЕЛ А

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.    В настоящей главе дани указания по расчету ступенчатых токовых защит нулевой последовательности линий 110—500 кВ применительно к различным схемам (одиночные, параллельные линии, линии с ответвлениями).

Указания даются в полном объеме. Однако в конкретных условиях в зависимости от назначения расчета этот объем может быть уменьшен в соответствии с ведомственными регламентирующими материалами, например эталонами проектов.

Приведенные ниже указания по расчету даны применительно к непосредственному использованию результатов расчета токов к. э. и должны рассматриваться как основа для автоматизированной программы расчета параметров срабатывания защиты на ЭВМ.

2.    Расчет ступенчатой токовой защиты нулевой последовательности в общем случае сводится к определению:

а)    тока срабатывании и выдержек времени отдельных ступеней защиты;

б)    необходимости использовании в защите реле направления мощности;

в)    чувствительности защиты.

3.    Расчет токов к. з. для выбора токов срабатывания и проверки чувствительности защиты должен производиться с учетом изменения сопротивлений трансформаторов (автотрансформаторов) при регулировании напряжения под нагрузкой с помощью устройства РПН. При этом максимальные и минимальные значения сопротивлений трансформаторов (автотрансформаторов) в схемах замещения прямой (обратной) и нулевой последовательностей должны приниматься по возможности с учетом реально используемых положений переключателя устройства РПН. При выполнении ориентировочных расчетов, например для выбора принципов защит, следует рассматривать возможность неучета в целях упрощения указанного изменения сопротивления трансформаторов (автотрансформаторов).

Следует отметить, что, как показали замеры, проведенные некоторыми энергосистемами, сопротивления нулевой последовательности ряда трансформаторов (автотрансформаторов) Хот оказываются заметно ниже их сопротивлений прямой последовательности Хи и могут составлять примерно хот** (0.85—0.9) Хн.

4.    Приведенные в настоящей главе указания даны в предположении, что трансформаторы тока, используемые для защиты, удовлетворяют кривым предельной кратности при 10%-ной погрешности при токах, равных току срабатывания первой ступени защиты, а для направленных защит также к при токах внешнего к. з. в направлении, противоположном защищаемому.

5.    Рассмотренный ниже выбор параметров срабатывания дан применительно к защитам, размещенным на выпускаемых в настоящее время типовых панелях:

а)    четырехступенчатой — для линий 110—330 и 330—500 кВ, имеющих питание с двух и более сторон;

б)    трехступенчатой — для нетупиковых линий МО — 220 кВ с односторонним питанием;

в)    двухступенчатой — для тупиковых линий ПО — 220 кВ.

В схемах этих защит все ступени, кроме последней, являются токовыми отсечками и предназначены в основном для действия при замыканиях на землю в пределах защищаемой линии и на шинах противоположной подстанции. Последняя ступень предназначена в основном для осуществления резервирования при замыканиях на землю на предыдущей линии.

В схемах предусмотрена возможность выполнения всех ступеней защиты направленными. Однако в каждой ступени орган направления мощности может быть исключен, если необходимость в нем отсутствует.

6.    Приведенные ниже указания по расчетам даны в предположении, что защиты выполняются направленными. Однако для повышения надежности, а в ряде случаев также и чувствительности защит следует стремиться выполнять направленными только те их ступени, селективность которых при выполнении их ненаправленными не обеспечивается.

7.    Рассмотренный ниже, в разд. Б, В и Г, выбор параметров срабатывания дан для четырехступенчатой токовой направленной защиты.

В разд. Б рассмотрен выбор параметров срабатывания защиты одиночных линий, нс связанных взаимоиндукцией с другими линиями. Влияние взаимоиндукции на выбор параметров срабатывания защиты рассмотрено и разд. В и Г.


РАЗДЕЛ Б

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ СРАБАТЫВАНИЯ ЗАЩИТ ОДИНОЧНЫХ ЛИНИИ 110—500 КВ С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ БЕЗ ОТВЕТВЛЕНИИ

I. Ток срабатывания первой ступени зашиты при выполнении ее без выдержки времени выбирается по условиям отстройки от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты:

а)    при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции:

б)    в кратковременном нсполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя, например в цикле БАПВ;

в)    в неполнофазном режиме, возникающем в цикле О АП В на защищаемой линии.

Ток срабатывания первой ступени защиты, выбираемый по условию «а», определяется по выражению

/'ое. э51ЛотсЗ/оз,    (1)

где 3/», —максимальное значение периодической составляющей утроенного начального тока нулевой последовательности. проходящего в месте установки защиты при замыкании на землю на шинах противоположной подстанции; Лоте — коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, ошибки расчета, влияние апериодической составляющей и необходимый запас.

При использовании реле типа РТ-40 для линий 110—220 кВ /г0то=1,3. для линий 330—500 кВ А©те<=1 = 1,4-#-1,51; при использовании реле типа РНТ-560 для линий 330—500 кВ Лото = 1.31.

Увеличение значения Л0тс для линий 330—500 кВ при использовании реле типа РТ-40 связано с усилением влияния апериодической составляющей в первичном токе, что обусловлено возрастанием постоянной времени этой составляющей в сетях рассматриваемого напряжения.

На линиях 500 кВ значительной протяженности, имеющих устройства продольной емкостной компенсации (УПК), определение значения тока к. з. 3/е, в выражении (1) при рассмотрении условия «а» необходимо производить с учетом следующего.

Устройства продольной емкостной компенсации осуществляются посредством конденсаторных батарей, включаемых последовательно в каждую из трех фаз линии и компенсирующих в определенной мере индуктивное сопротивление последней. В связи с этим расчетным, т. е. обусловливающим большее значение тока 3/1». проходящего в месте установки защиты, может оказаться замыкание на землю, за УПК- Для защиты батарей от перенапряжений устанавливаются разрядники. Когда напряженке на конденсаторах превышает предельно допустимое для них значение, разрядники пробиваются и шунтируют батареи.

С учетом указанного ток З/о», проходящий в месте установки защиты, для исходной схемы (рис. 1,а) должен определяться исходя из следующего.

Если при замыкании на землю за УПК (в точке К2 рис. 1л) разрядники, установленные для защиты конденсаторных батарей УПК, не пробиваются (рис. 1.6). то ток З/о, определяется при замыкании на землю за УПК (в точке К2).

Если при замыкании на землю как до УПК. так и за УПК (соответственно в точках К! и К2 на рис. 1,а) разрядники пробиваются (рис. 1.в). то ток 3/«. определяется при замыкании на землю в одной из следующих точек (в зависимости от того, какая из них окажется расчетной):

в точке К1 (до УПК) или в точке К2 (за УПК) при зашунтированном УПК;

на предыдущей линии в точке КЗ на рис. 1,а (при повреждении в которой разрядники УПК уже не пробиваются).

Если при замыкании на землю за УПК (в точке К2) разрядники пробиваются, а при замыкании на землю до УПК (в точке KI) нс пробиваются (рис. 1,«), то ток З/о, определяется при замыкании на землю в одной из следующих точек (расчетной):

до УГ1К (в точке К!) при дешунтированном УПК; на предыдущей линии в точке, при повреждении в которой разрядники УПК уже не пробиваются (в точке КЗ на рис. 1,в).

Следует отметить, что в случаях, когда разрядники пробиваются, при использовании быстродействующих реле необходимо учитывать возможность сраба-

Рис. 1. Определение тока срабатывания первой ступени защиты при наличии на линии УПК.

а — поясняющая схема: б — если при замыхании иа землю в точках Kt и Кг разрядники ие пробиваются: в — если при замыкании на землю в точках К, я К, разрядники пробиваются:

*    — если при замыкании на землю в точке Кг разрядники пробиваются. а при замыкании на землю в точке К, ие пробивают-ся: 3/м — утроенный ток нулевой последовательности, проходящий в месте установки защиты при замыканиях иа землю

•    расчетном режиме; 7у— полный фазный тех (Л ♦■/,+/«>


а УПК при замыканиях иа землю в расчетном режиме: 7|V упк ~ток пробоя разрядников УПК.


тывания реле тока первой ступени при замыкании на землю за УПК до срабатывании шунтирующего УПК разрядника. Для исключения излишнего срабатывания целесообразно вводить в защиту замедление порядка 40 мс.

При наличии иа подстанции нескольких параллель* но включенных мостов УПК указанное значение тока 3/оа в точке К2 должно определяться для случая отключения максимально возможного числа мостов.

В целях упрощения расчеты токов к. з. при выборе уставок первых ступеней защит в случаях, когда разрядники пробиваются, можно проводить для режима шунтирования УПК во всех фазах ввиду незначительного отличия значений токов, определенных в режиме шунтирования УПК во всех фазах к только в поврежденной фазе.

Рис. 2. Определение тока нулевой последовательности в линии при неполнофазных нагрузочных режимах, о —исходная схема: б —схема замещения при обрыве двух фаз между точками М и N: в —схема замещения при обрыас одмоА фазы между точками М и N.

При меч а пне. Эхзкпалеитиые э. д. с. систем £е1э н £оП| определяются по выражению

к =

Ток срабатывания первой ступени защиты, выбираемый по условию «б», определяется по выражению

Лес.э^АотеЗ/оиеа,    (2)

где 3/олов — максимальное значение утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в нсполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя; *оте—то же. что в выражении (1).

Условие «б» не рассматривается, если первая ступень зашиты отстроена по времени от нснолнофазного режима, возникающего при неодновременном включении фаз выключателя .'е.»>/«.р»эп (например, при действии на выходное промежуточное реле через реле времени); время разновременности включения фаз выключателя /в.рик зависят от типов выключателя к его привода.

При выключателях с трехфазным приводом защита с электромеханическими реле практически отстроена от рассматриваемого нснолнофазного режима собственным временем срабатывания защиты без дополнительного замедления.

Для масляных выключателей с пофлзным электро-магнитим приводом время разновременности включения фаз выключателя может быть принято порядка 0.2 с. Для воздушных выключателей с пофазным приводом (,.р,яя следует считать не менее 0.1 с.

Ток срабатывания первой ступени защиты, выбираемый по условию «в», определяется по выражению (2). в котором 3/оксП — максимальное значение утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в неполнофазном режиме, возникающем в цикле ОЛПВ па защищаемой линии.

Следует отметить, что условие «в», как правило, является более легким, чем условие «б», при котором обычно рассматривается режим включения одной фазы (а не двух фаз. как при условии «в») и угол расхождения э. д. с. (см. ниже) больше. Поэтому условие св> должно рассматриваться в тех случаях, когда отстройка тока срабатывания защиты от неполнофазного режима по п. <б» не производится.

Отстройка от тока в неполнофазном режиме в цикле ОАПВ на защищаемой линии не требуется, если предусматривается вывод из действия первой ступени на время цикла ОАПВ.

Утроенный ток нулевой последовательности 3/->п*п. входящий в выражение (2). может быть рассчитан, например. в соответствии с рис. 2. на котором приведены схемы замещения и расчетные выражения. При расчете указанного тока должен учитываться максимальный угол расхождения э. д. с., возможный о рассматриваемом режиме; допускается в целях упрощения принимать угол равным 180°.

Ток срабатывания первой ступени защиты, выбранный исходя из рассмотренных выше условий, должен проверяться по условию отстройки от бпоска намагничивающего тока трансформаторов (разл. Г, п. I. а и приложение V) в случае, если п защищаемой сети возможно включение их под напряжение через рассматриваемую линию.

2. Ток срабатывания второй ступени защиты (отсечки с выдержкой времени) выбирается но условиям:

а)    отстройки от утроенного тоха нулевой последовательности. проходящего в месте установки защиты пви замыкании на землю за предыдущим автотрансформатором на стороне его смежного напряжения (примыкающей к сети с глухозаземленной нейтралью);

б)    согласования с первой ступенью зашиты предыдущей линии или защиты от замыканий на землю предыдущего автотрансформатора установленной на стороне смежного напряжения /последнее гпоизвотитсч вместо условия «а» в случае, если это необходимо для повышения чувствительности защиты);


в) отстройки от утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установхн зашиты d неполнофазном режиме, возникающем в цикле О АНН на защищаемой или предыдущей линии, а также в длительном нсполнофазном режиме на предыдущей линии.

Отстройка от утроенного тока нулевой последовательности. проходящего в месте установки защиты в нсполнофазном режиме в цикле ОАПВ на защищаемой или предыдущей линии, по п. «в» не требуется, если выдержка времени рассматриваемой второй ступени защиты превышает время неполнофаэиого режима в цикле ОАПВ; отстройка от тока в нсполнофазном режиме в цикле ОАПВ на защищаемой линии не требуется также, если предусматривается вывод »Д Действия рассматриваемой ступени на время цикла ОАПВ.

В целях повышения чувствительности может оказаться целесообразным согласовывать вторую ступень не с первой (по п. «б»), а со второй ступенью защиты предыдущей линии (рис. 3. характеристика защиты 5).

Выдержка времени второй ступени защиты должна быть согласована с выдержками времени ступеней защит предыдущих элементов, с которыми производится согласование. — линий (рис. 3. характеристики защит /, 3, 5 и 7) или автотрансформаторов —с учетом выдержки времени устройства резервирования при отказе выключателей (У РОВ).

В случаях, когда выдержка времени второй ступени зашиты не превышает 1—1.5 с, выбранный по рассмотренным выше условиям ток срабатывания второй ступени защиты проверяется в соответствии с указаниями. приведенными в п. 8. по условию отстройки от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока при качаниях или асинхронном ходе. Следует отметить. что указанное условие может оказаться расчетным в весьма редких случаях.

3. Ток срабатывания третьей ступени (отсечки с выдержкой времени) выбирается по условиям:

а)    согласования с защитой предыдущей линии (со второй или третьей ее ступенью; последнее — в случае, если при согласовании со второй ступенью защиты предыдущей линии рассматриваемая третья ступень не удовлетворяет требованиям чувствительности) или защитой от замыканий на землю предыдущего автотрансформатора. установленной на стороне смежного напряжения (с первой ее ступенью, если вторая ступень рассматриваемой защиты отстроена от замыкания на землю на шинах этого напряжения, или со второй ее ступенью. если вторая ступень рассматриваемой защиты согласована с первой ступенью защиты автотрансформатора):

б)    отстройки от утроенного тока нулевой последовательности. проходящего в месте установки защиты в неполнофазном режиме, возникающем в условиях, рассмотренных в п. 2,в.

Выдержка времени третьей ступени защиты должна быть согласована с выдержками времени соответствующих ступеней защит предыдущих элементов.

При этом выдержка времени УРОВ учитывается, если ступень зашиты, предыдущая по отношению к той, с которой производится согласование, охватывает защищаемый участок с коэффициентом чувствительности менее 1.3. Допускается не учитывать выдержку времени УРОВ при наличии на предыдущем участке основной быстродействующей защиты (например, высокочастотной).

Выбранный по рассмотренным выше условиям ток срабатывания третьей ступени защиты проверяется в соответствии с указаниями, приведенными в п. 8. по условию отстройки от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока:

при к. з. между тремя фазами за трансформаторами (автотрансформаторами) подстанций данного и противоположного концов линии;

при качаниях или асинхронном ходе, если выдержка времени рассматриваемой ступени не превышает

п/ст.А п/стБ n/ст.в    п/ст.Г п/ст.Д

0/ 020J 0905    60 07 0809

Мг

ш-

J й)Г

§F

Рис. 3. Пример согласования характеристик выдержек времени токовых защит.

1.5 с, а также и при больших выдержках времени — в случаях, когда период качаний превышает выдержку времени рассматриваемой ступени (на межсистемных транзитных связях).

4. Ток срабатывания второй ступени защиты, выбираемый по условию отстройки от замыкания на землю за автотрансформатором противоположной подстанции в соответствии с п. 2.а, определяется по выражению

^Ос.» ^ *отс37,э.    (3)

где З/м —максимальное значение периодической составляющей утроенного начального тока нулевой последовательности. проходящего в месте установки защиты при замыкании на землю за автотрансформатором противоположной подстанции на стороне его. примыкающей к сети с глухозаземлеиной нейтралью; Лото — коэффициент отстройки, принимаемый рапным: 1.3 —для линии 330—500 кВ при использовании реле типа РТ-40; 1.2 —для всех остальных случаев.

Ток срабатывания второй и третьей ступеней защиты. выбираемый по условию согласования с защитой предыдущего элемента соответственно по пп. 2.6 и З.а. определяется по выражению

Л>е.»з^ЙотсЗ/ораеч,    (4)

где 37ор»«э — расчетный ток—максимальное значение периодической составляющей утроенного начального тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки рассматриваемой защиты при замыкании на землю в конце зоны, защищаемой той ступенью защиты предыдущего элемента, с которой производится согласование; Лоте — коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле и необходимый запас, принимается равным 1,1.

Для сетей радиальной конфигурации и кольцевых сетей с одиночными линиями без диагональных связей (см. рис. ГТМ.о) расчетный ток 3/ор.ст может быть определен аналитическим путем и выражение (4) примет вид:

7 *е, з^Лотс ЛтонЛ»е.э. пред,    (5)

где /ее,а.пред — ток срабатывания ступени защиты предыдущего элемента, с которой производится согласование: ЛТок — максимальный коэффициент токораспреде-лення (в схеме замещения нулевой последовательности) для защищаемой линии при замыкании на землю в конце зоны, защищаемой той ступенью защиты предыдущего элемента, с которой производится согласование. равен отношению токов в месте установки рассматриваемой защиты и зашиты, с которой производится согласование.

Значение к,лн для сетей радиальной конфигурации, а также для кольцевых сетей с одиночными линиями


п/ст.А    п/ст.Б

Рис. 4. Определение тока срабатывания второй ступени зашиты графическим способом.

первой

второй

. |S? |йг ЯЖ "/| —

ступени

ступени

защиты

защиты

, — ток срабатывания — ток срабатывания

3/л

3/оа — утроенный ток нулевой последовательности в месте установки защит I и 2. 3/0р4СЧ - расчетный ток для опре

деления /

Ос. at» оте

— коэффициент отстройки.

без диагональных связей может быть подсчитано, исходя из схемы замещения нулевой последовательности сети для замыкания в любой точке предыдущей линии (или для замыкания на шинах), поскольку при перемещении места повреждения по предыдущей линии в расчетном режиме значение *Ток остается постоянным.

При наличии на линиях УПК значение ктОК должно определяться с учетом режима работы УПК-

В приложении I показано, что в кольцевых сетях с одиночными линиями без обходных связей расчетным режимом для определения кТок является режим каскадного отключения поврежденной линии (или одностороннее включение се от устройства ЛПВ на неусграннв-шееся повреждение), посхольху при этом к,0* имеет наибольшее значение, причем он не меняется при перемещении места замыкания по поврежденной линии.

Если при перемещении места замыкания по поврежденной линии, с защитой которой производится согласование, кгон изменяет свое значение (например, при наличии у поврежденной линии обходной связи в схеме замещения нулевой последовательности), при-

Рнс. 5. Определение коэффициента токораспределения *тои для выбора вторых ступеней защит и характеристики выдержек времени защит.

ысненне аналитического способа не может быть рекомендовано ввиду затруднительности определения расчетного значения *Ток; использование же значения, полученного аналитическим способом для случая замыкания на шинах, может привести к большому загрубле-нию защиты. Поэтому при указанном условии определение расчетного тока З/ораеч, входящего в выражение (4), должно производиться графическим способом (рис. 4).

Для выбора тока срабатывания второй ступени защиты, установленной на одиночной линии, при наличии параллельных линий на предыдущем участке сети (рис. 5) расчетным может явиться режим работы как обеих параллельных линий, так и одной из них. Режим работы одной параллельной лннни является расчетным, если в режиме работы двух параллельных линий при замыкании в конце зоны, защищаемой первой ступенью защиты 2. ток нулевой последовательности в неповрежденной параллельной линии направлен к шинам п/ст.Б; при направлении указанного тока от шнн п/ст.Б в линию расчетным является режим работы обеих параллельных линий. В последнем случае согласование второй и третьей ступеней с соответствующими ступенями защит предыдущего участка производится так же. как для защит параллельных линий (разд. В, п. 5). При наличии на предыдущем участке токовой поперечной направленной защиты нулевой последовательности (разд. В. п. 9) в дополнение к рассмотренному в разд. В. п. 5 должно производиться согласование с первой ступенью защиты предыдущей линии при отключении второй (параллельной) линии предыдущего участка.

Ток срабатывания второй и третьей ступеней защиты, выонраемый соответственно по пп. 2,в и 3,6 но условию отстройки от иеполнофаэного режима, возникающего в условиях, рассмотренных в п. 2,в. определяется по (2). в котором 3/»я«и — максимальное значение утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в неполнофазном режиме, возникающем в цикле ОАПВ на защищаемой или предыдущей линии, а также в длительном иепол-нофазном режиме на предыдущей линии; к0ге — то же. что в выражении (3).

Ток срабатывания второй и третьей ступеней защиты проверяется по условию отстройки от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока в соответствии с указаниями пп. 2 и 3 по выражениям (7) и (8), в которых /..«.у и /раеч — соответственно ток небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока и расчетный ток при качаниях или асинхронном ходе либо при внешнем к. з. за трансформатором (автотрансформатором).

5. Ток срабатывания ступени защиты, имеющей ускорение при включении выключателя, дополнительно к указанному в пп. 2 и 3 должен быть отстроен от:

а)    утроенного тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты в кратковременном пеполнофазном режиме, возникающем при неодновременном включении фаз выключателя по п. 1.6; данное условие не рассматривается, если ускоряемая ступень зашиты отстроена по времени от указанного неполнофазного режима (см. п. 1);

б)    тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока при несинхронном включении, если оно возможно на защищаемой линии.

Ток срабатывания рассматриваемой ступени защиты. выбираемый по условию «а», определяется по выражению (2). а выбираемый по условию «б» —по выражениям (7) и (8). в которых /„в.г — ток небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока при несинхронном включении; /р»о* — расчетный ток несинхронного включения.

Условия «а» и «б» не должны учитываться для зашиты. установленной на конце, включаемом первым, если разброс по времени включения выключателей обо-


их концов больше времени, на которое вводится защита по цепи ускорения, и для защиты, установленной на конце, включаемом вторым, если цепь ускорения на этом конце не введена в действие (например, когда она выполнена с контролем отсутствия напряжения на линии).

При выборе тока срабатывания ускоряемой ступени защиты дополнительно к указанным выше условиям следует также рассматривать условие отстройки от броска намагничивающего тока трансформаторов (разд. Г, п. 1 .а и приложение V). если в защищаемой сети возможно включение их под напряжение через рассматриваемую линию. Указанное условие для линий 110—220 хВ рассматривается в случае, когда время действия защиты по цепи ускорения не представляется возможным выполнить большим максимального времени разновременности включения фаз выключателя.

Перечисленные условия должны также учитываться при выборе тоха срабатывания ступени защиты, ускоряемой с помощью передачи разрешающего сигнала по в. ч. каналу.

6.    При вычислении тока к. э.. входящего в выражения (I) и (3). в качестве расчетного принимается замыкание на землю одной или двух фаз в зависимости от того, при каком виде к. э. ток нулевой последовательности в месте повреждения (а значит, и в месте установки зашиты) имеет большее значение.

Отношение токов нулевой последовательности в месте повреждения при замыкании на землю двух

</$U)) И одной (1^) фазы равно:

2 + i®L

(Г,Д'    <6)

г

где Zqr и 2|г— результирующие сопротивления схем за. мещения нулевой и прямой (обратной) последовательностей.

При гог < ги /&М)>/Г т- с- расчетным является замыкание на землю двух фаз.

При определении тока срабатывания защнтм по выражению (4) расчет в общем случае должен производиться также при замыкании на землю одной нлн двух фаз в зависимости от того, при каком виде повреждения расчетный ток в месте установки защиты больше, поскольку в сети сложной конфигурации коэффициент 70К0распрсдслення. а следовательно, и расчетный ток зависят от длины защищаемой зоны, т. е. от вида повреждения.

7.    Расчетный ток к. з.. входящий в выражения (I) и (3), а также коэффициент токораспрелелеиия. входящий в выражение (5), должны определяться в возможных режимах, в которых они имеют максимальные значения.

При выборе расчетного режима следует учитывать, что при внешнем замыкании на землю ток нулевой последовательности в месте установки защиты увеличивается:

а)    с увеличением 70кл нулевой последовательности в месте замыкания на землю вследствие уменьшения эквивалентного сопротивления схемы замещения прямой (обратной) последовательности (максимальный режим работы);

б)    с увеличением коэффициента токораспрелелеиия в месте установки рассматриваемой защити в схеме замещения нулевой последовательности.

Коэффициент токораспрелелеиия в месте установки рассматриваемой защиты увеличивается при уменьшении отношения сопротивления нулевой иоследовагсль-

кости системы со стороны, где установлена рассматриваемая защита, к сопротивлению нулевой последовательности системы с противоположной стороны.

При выборе расчетного режима не следует учитывать маловероятного сочетания условий.

8. Ток срабатывания четвертой ступени должен быть отстроен от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тоха при внешних замыканиях между фазами (приложение VII), если рассматриваемая ступень зашиты нулевой последовательности имеет выдержку времени, равную или меньшую, чем защита от замыканий между фазами на поврежденном элементе. Как правило, указанное соответствует условию отстройки от токов небаланса при к. з. между гремя фазами за трансформаторами н на стороне низшего напряжения автотрансформаторов подстанций данного и противоположного концов линии.

Ток срабатывания защиты, выбираемый по рассматриваемому условию, определяется по выражению

7«с.»=^оте^аер/вив.у|    (7)

где /о»о.у--ток небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока в установившемся режиме при рассматриваемых внешних к. з. между тремя фазами; коте — коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, ошибки расчета и необходимый запас, принимается равным 1.25; ftecp — коэффициент, учитывающий увеличение тока небаланса в переходном режиме, принимается равным: 2 —при выдержке времени рассматриваемой ступени до 0.1 с: 1.5 —при выдержке времени до 0.3 с; I — при выдержке времени выше 0.5—0,6 с.

Ток небаланса /о„е.т в выражении (7) в соответствии с приложением VII, п. 7 может быть грубо приближенно определен по выражению

/о«в,т‘=^вб/роеч.    (8)

где /pact — максимальное значение фазного тоха. проходящего в месте установки рассматрннаечой защиты при внешнем к. з. между тремя фазами; *„в — коэффициент небаланса.

Коэффициент небаланса принимается в зависимости от кратности /р«сч-‘

а)    при небольших кратностях, до (2—3) /пом. *„в = 0.05;

б)    при ббльших кратностях, но нс превосходящих (0.7—0.8)«о (/к к — предельная кратность первичного тока трансформаторов тоха при 10%-ной погрешности). *яо=0.05-*-0.1;

в)    при кратностях, ббльших (0.7—0.8)Лм*. расчет производится по выражению (FIVII-1) приложения VII; при этом в целях упрощения может быть принято

/ояЛ1=0.

Если при выборе тока срабатывания по выражению (7) с учетом выражения (8) данная ступень защиты не удовлетворяет требованию чувствительности, следует уточнить значение тока небаланса /по.у в соответствии с рекомендациями приложения VII. п. 4 или 5.

Ток срабатывания рассматриваемой ступени защиты проверяется по условию отстройки от суммарного тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока, протекающего в максимальном нагрузочном режиме. по выражению

+    (9)

где /«„в — первичный ток небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока в рассматриваемом режиме, определяется по (8), в котором /р«еч— расчетный ток нагрузочного режима; 3/о„.Р — утроенный ток нулевой последовательности, обусловленный несимметрией в системе. возникающей, например, при работе смежной линии с односторонним питанием в неполнофазном режн-


1

См. информационное письмо fit V от 28.6.1971 г. службы РЗиА ЦДУ ЕЭС СССР.