1

Тема: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

Добрый вечер! В университете дали задание рассчитать трёхступенчатые МТЗ ВЛ с односторонним питанием. Столкнулся с такой проблемой – первая ступень, а именно ТО без ВВ, защищает менее 20% линии. В учебной литературе говорится о том, что ТО должна защищать не менее 20% линии, но так и не нашёл информацию (читал у Шабада и Дьякова/Платонова, в интернете) что же делать, когда защищаемая зона значительно меньше. Прикрепляю схему сети, а также результаты расчёта уставок.
Первую ступень АК2 (защищает менее 20%) отстраивал от максимального тока КЗ в конце линии W2. Ток уставки второй ступени принят по условию отстройки от КЗ за трансформатором Т2 приёмной подстанции ПС В (при согласовании с первой ступенью АК3 получилось меньшее значение).
Подскажите, как правильно поступить в данной ситуации?  ICQ/bw:scratch:

Post's attachments

Снимок.JPG 128.13 Кб, файл не был скачан. 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2

Re: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

s_k_a97 писал(а):
2020-12-29 21:30:38

Столкнулся с такой проблемой – первая ступень, а именно ТО без ВВ, защищает менее 20% линии.

По пуэ у ТО д.б. Кч=1.2 в месте установки, других требований нет. На самом деле все оборудование по термической стойкости подбирается под время действия МТЗ, и какого-то смысла в этих 20% нет.

3

Re: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

retriever писал(а):
2020-12-29 22:28:49

По пуэ у ТО д.б. Кч=1.2 в месте установки, других требований нет. На самом деле все оборудование по термической стойкости подбирается под время действия МТЗ, и какого-то смысла в этих 20% нет.

По заданию контрольной нужно в том числе и определить защищаемую зону ТО. А чувствительность в моем случае составляет 1.08, отсюда и малая защищаемая зона  ICQ/bw:scratch:

4

Re: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

s_k_a97 писал(а):
2020-12-29 21:30:38

Подскажите, как правильно поступить в данной ситуации?

Если токовая отсечка не получается по какой то причине, например на короткой линии  невозможно отстроиться от ТКЗ в конце линии в максимальном режиме обеспечив при этом достаточную чувствительность в минимальном режиме, то нужно отказаться от ступени без выдержки времени. Вторую ступень защиты АК2 все таки нужно согласовывать с первой ступенью защиты АК3 и по току. Иначе при КЗ на участке линии ПС В-ПС Г, может работать 2-я ступень АК2.
И еще, Вас там учат показывать расчеты уставок как минимум в первичных значениях токов?  Расчеты ведь ведутся в первичных величинах. Что бы работать с вторичными токами, нужно указывать еще коэффициенты ТТ на всех подстанциях, и в конечном итоге делать пересчет в первичный ток.

5

Re: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

arco писал(а):
2020-12-30 09:42:46

И еще, Вас там учат показывать расчеты уставок как минимум в первичных значениях токов?  Расчеты ведь ведутся в первичных величинах. Что бы работать с вторичными токами, нужно указывать еще коэффициенты ТТ на всех подстанциях, и в конечном итоге делать пересчет в первичный ток.

На фото допустил ошибку. Единица измерения уставок не Амперы, а кА. Это всё первичные величины, без выборов ТТ и учёта Ктт.

Внизу привёл свои размышления, а так же прикладываю фото с таблицами ТКЗ. Скажите, правильно ли я всё понял?  ICQ/bw:scratch:

АК3:
1 ст – отстройка от КЗ за трансформатором Т3 приёмной ПС Г Iс.з.= 0,3 кА (t=0 с)
2 – не используется
3 ст – отстройка от нагрузочного режима

АК2:
1 ст – не применяется, т.к. не удаётся обеспечить необходимую чувствительность и защищаемая зона менее 20%
2 ст – при согласовании с 1 ступенью АК3 Iс.з.=0,33 кА, Кч=3,18 (t=0,2с).
(При отстройке от КЗ за Т2 ПС В Iс.з.=0,42 кА Кч=2,5)
3 ст – отстройка от нагрузочного режима

АК1:
1 ст – не применяется, т.к. при отстройке от КЗ в конце линии W1 Кч=1,1 (однако защищаемая зона 45%)
2 ст – при согласовании со 2 ст АК2 Iс.з.=0,363 кА, Кч=3,69 (t=0,4с) (или Iс.з.=0,462 кА, Кч=2,9, если 2 ст АК2 отстраивается от КЗ за Т2 ПС В)
(При отстройке от КЗ за Т1 ПС Б iс.з.=0,624 кА Кч=2,15)
3 ст – отстройка от нагрузочного режима

И по итогу выбираю следующие уставки:

АК3
1 ст I=0,3 кА; t=0 с
3 ст I=0,067 кА; t=1 с

АК2
2 ст I=0,42 кА; t=0,2 с
3ст I=0,17 кА; t=1,5 с

АК1
2 ст I=0,624 кА; t=0,4 с
3 ст I=0,35 кА; t=2 с

Вроде бы так, если я конечно ничего не перепутал. И возникает следующий вопрос: если первые ступени АК2 и АК1 не используются, то, соответственно, и остаточные напряжения на шинах не проверяются?  ICQ/bw:scratch:


http://rzia.ru/uploads/images/18218/eb091794d92d6a85423d2184862d8e38.jpg http://rzia.ru/uploads/images/18218/eb091794d92d6a85423d2184862d8e38.jpg

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 (2021-01-03 15:55:31 отредактировано valerii_gamaley)

Re: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

s_k_a97, очень странно конечно, почему просят считать Кч для ТО, по факту действительно самый общепринятый критерий оценки чувствительности первой ступени токовых защит - это процент защищаемой линии, как Вы и сказали. Но если уже и считаете Кч, то точка КЗ для проверки в месте установки защиты должна быть, то есть как в ПУЭ и как отметил коллега парой сообщений выше (та же первая ступень АК1 тогда неправильно проверяется по Вашим выкладкам из сообщения выше):

3.2.26. Для токовых отсечек без выдержки времени, устанавливаемых на линиях и выполняющих функции дополнительных защит, коэффициент чувствительности должен быть около 1,2 при КЗ в месте установки защиты в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме.

А что касается проверки на остаточное напряжение, то вот ПУЭ что гласит:
3.2.108. Для линий напряжением 110-220 кВ вопрос о типе основной защиты, в том числе о необходимости применения защиты, действующей без замедления при КЗ в любой точке защищаемого участка, должен решаться в первую очередь с учетом требования сохранения устойчивости работы энергосистемы. При этом, если по расчетам устойчивости работы энергосистемы не предъявляются другие, более жесткие требования, может быть принято, что указанное требование, как правило, удовлетворяется, когда трехфазные КЗ, при которых остаточное напряжение на шинах электростанций и подстанций ниже 0,6-0,7 Uном отключаются без выдержки времени. Меньшее значение остаточного напряжения может быть допущено для линий 110 кВ, менее ответственных линий 220 кВ (в сильно разветвленных сетях, где питание потребителей надежно обеспечивается с нескольких сторон), а также для более ответственных линий 220 кВ в случаях, когда рассматриваемое КЗ не приводит к значительному сбросу нагрузки.

Так что сразу две проблемы вижу: 1) вы лишь примерно можете догадываться, какое значение тока КЗ будет в момент срабатывания той или иной защиты с выдержкой времени (есть всякие кривые расчетные в старых учебниках для подобных оценок), а значит рассчитанное значение остаточного напряжения на шинах будет уже явно некоторой прикидкой, а не какой-то справедливой оценкой; 2) вы не знаете характер потребителей на приемных ПС, может там некритично будет и за 0,6 от номинала уйти.

Да и вообще, все это справедливо только для защит мгновенного действия, на защиты с ВВ в ПУЭ каких-то проверок остаточного напряжения я не сумел найти сейчас.

7 (2021-01-04 10:50:55 отредактировано arco)

Re: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

По  ступеням селективности:
при использовании электромеханических реле времени серии РВ с диапазоном 0,1-1,3с  deltaT=0,35с,
с диапазоном 0,25-3,5с  deltaT=0,4с,
с диапазоном 1-9с  deltaT=0,5-0,6с.
На электронных РВ типа РВ-01   deltaT=0,3с,
На МП защитах   deltaT =0,2-0,25с
Полагаю, что используются электромеханические защиты, и можно поправить ступени селективности 2-х и 3-х ступеней защит.

8

Re: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

arco писал(а):
2021-01-04 00:06:29

По  ступеням селективности

Спасибо большое за комментарии.
Таким образом, получаются следующие tсз:
АК3:
1 ступень: tсз= 0 с
2 ступень
3 ступень: tсз= 1 с (принято ориентировочно, отстроено от времени действия защит Т3 ПС Г)

АК2:
1 ступень:
2 ступень: tсз= 0,5 с
3 ступень: tсз= 1,5 с

АК2:
1 ступень: tсз= 0 с
2 ступень: tсз= 1 с
3 ступень: tсз= 2 с

Однако, как можно заметить, КЗ на линии W2 будет отключаться со временем не менее 0,5 с. Подскажите, как лучше поступить в данной ситуации? Допустимо ли оставить такое время срабатывания защиты? Может стоит ускорить срабатывание ступени и выбрать, к примеру, 0,2 с? Или же целесообразно в курсовой отметить что-то вроде "...согласно п3.2.4. ПУЭ "Устройства релейной защиты должны обеспечивать наименьшее возможное время отключения КЗ в целях сохранения бесперебойной работы неповрежденной части системы и ограничения области и степени повреждения элемента." Для обеспечения выполнения данного требования возможно рекомендовать установку вместо комплекта токовых защит АК2 более совершенный комплект дистанционных защит."

9

Re: Трёхступенчатые МТЗ ВЛ 110 кВ. Защищаемая зона первой ступени.

s_k_a97 писал(а):
2021-01-09 14:34:21

Однако, как можно заметить, КЗ на линии W2 будет отключаться со временем не менее 0,5 с. Подскажите, как лучше поступить в данной ситуации? Допустимо ли оставить такое время срабатывания защиты? Может стоит ускорить срабатывание ступени и выбрать, к примеру, 0,2 с?

Класс напряжения это какой?
Если 110-220 кВ, то надо отстроить ТО с нулем (ну мб 0.1 с) от КЗ за Т всех отпаек, так сделать на всех АК1-АК3. Делать как-то иначе -  чревато поднятием вопроса о динамической устойчивости генераторов (предельное время отключения для трехфазных КЗ, электрически близких к генераторам, которые отрезают от генератора нагрузку - где-то 0.2...0.4 с) - 3.2.108 ПУЭ. Скорее всего, с теми длинами линий, которые у вас, 0.6 Uном на ПС А при КЗ в конце зоны действия ТО первой линии - не будет.

Второй ступенью сделать МТЗ с выдержкой времени, согласованной с МТЗ вводов снизу, согласовать их последовательно, что-то типа АК3-1.3 с, АК2-1.6 с, АК1 1.9 с.

Вариант на вашем рисунке - для сети 6-10-35 кВ.

s_k_a97 писал(а):
2021-01-09 14:34:21

п3.2.4. ПУЭ "Устройства релейной защиты должны обеспечивать наименьшее возможное время отключения КЗ в целях сохранения бесперебойной работы неповрежденной части системы и ограничения области и степени повреждения элемента."

Все, что там есть, при проектировании нужно выбирать по термической и динамической стойкости с временем, соответствующим времени отключения от МТЗ. В случае реальных объектов лучше всего смотреть по реальным данным - сколько времени что там держит.