Дистанционная защита вл 110 220 кв. Выбор и расчет релейной защиты. Современные подходы в разработке РЗА

  • 03.03.2020
Задачи релейной защиты, её роль и назначение – в обеспечении надёжной работы энергосистем и бесперебойного снабжения электроэнергией потребителей. Это обусловлено усложнением схем и ростом электросетей, укрупнением энергосистем, увеличением установленной мощности как станций в целом, так и номинальной единичной мощности отдельных агрегатов. Это в свою очередь влияет на работу энергосистем: работа на пределе устойчивости, наличие межсистемных линий связи большой длины, повышенная вероятность развития цепочечных аварий. В связи с этим и требования к быстродействию, селективности, чувствительности и надёжности работы релейной защиты увеличиваются. Всё большее распространение получают устройства релейной защиты с использованием полупроводниковых приборов. Их применение открывает больше возможностей для создания быстродействующих защит.

В настоящее время разработаны и начинают активно использоваться устройства релейной защиты на микропроцессорной основе, что позволяет ещё больше увеличить быстродействие и надёжность защит, сократить затраты на их ремонт и обслуживание.

1.2.2 Параметры трансформатора сведены в таблицу 2.

ТАБЛИЦА 1.2



ВЫБОР ТИПОВ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

Релейная защита воздушной линии 110 кВ.

Изм.
Лист
№ докум.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
Расчетная схема
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
3. Расчет токов короткого замыкания.
3.1Расчет сопротивлений прямой последовательности элементов схемы.
Расчет сопротивлений производится в именованных единицах (Омах), при базовом напряжении Uб=115 кВ.
Схема замещения приведена на рис.

С1: Х 1 =Х *с * = 1,3* = 9,55 Ом
X 2 =X уд. *l* =0,4*70* =28 Ом
X 3 = X уд. *l* =0,4*45* = 18 Ом
X 4 = X уд. *l* =0,4*30* = 12 Ом
X 5 = X уд. *l* =0,4*16* = 6,4 Ом
Т 6 = * = * =34,72 Ом
Т 7 = * = * =220,4 Ом
Х 3,4 =18+12=30 Ом

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ

Х 2,4 = = 14,48 Ом

Х 1-4 =9,55+14,48=24,03 Ом

Х 1-5 =24,03+6,4=30,34

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
I (3) (k 1) = =2,76 кА
I (3) (k 2) = = =2,18 кА
I (3) (k 3) = = =0,26 кА

3.2Расчет однофазных токов короткого замыкания на землю в точке К-2.

С1: Х 1 =Х *с * = 1,6* = 11,76 Ом
X 2 =X уд. *l* =0,8*70* =56 Ом
X 3 = X уд. *l* =0,8*45* = 36 Ом
X 4 = X уд. *l* =0,8*30* = 24 Ом
X 5 = X уд. *l* =0,8*16* = 12,8 Ом

Х 3,4 =36+24= 60 Ом

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ

Х 2,3,4 =(60*56)/(60+56)= 28,97 Ом

Х 1-4 =11,76+28,97 Ом

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
Х 1-4,6 =(40,73*34,72)/(40,73+34,72)=18,74 Ом

Х 1-6 =18,74+12,8=31,54 Ом

Х рез.0 (к2)=31,54 Ом
3I 0(к2) = = = 2,16 кА

3.6Расчет токов короткого замыкания в точке К-4 и К-5.

Uб=Umin=96,6 кВ Uб=Umax=126 кВ
Х 10 =Х с1,2 =Х с1,2ср. * = 24,03* = 16,96 Ом Х 10 =Х с1,2 =Х с1,2ср. * = 24,03* = 28,85Ом
Хс=Хс ср* = =16,96 Ом Хс=Хс ср* = =28,85 Ом
Х Т(-РО) = * = =41,99 U к(+ N) =U к ном. + =17,5+ = 18,4 Хт (+ N) = * * =71,44 Ом
Z nw =0,3*1,5* = 38,01 Ом Z nw =0,3*1,5* = 64,8 Ом
Точка К-4
Хрез(к4)=Хс+Хтв(-ро)=16,96+41,99=58,95Ом Хрез(к4)=Хс+Хтв(+N)=28,85+71,44=100,29 Ом
I (3) по max = =0,95кА I (3) по max = =0,73 кА
Действительное значение тока кз в точке К-4, отнесенное к напряжению 37 кВ
I (3) по max = 0,95* =8,74 кА I (3) по max =0,73* =8,76 кА
Точка К-5
Наименование величины
115 кВ 10 кВ
I ном. = = =207,59 = =2099,74
K I 300/5 3000/5
I ном.,в = = =3,46 = =3,5
Принятые значения Iном ВН, Iном НН 3,4 3.5
Размах РПН, Раззмах РПН
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
4. Релейная защита.
4.1 Защита линии с односторонним питанием.
4.1.1 Расчет двухступенчатой токовой защиты от междуфазных кз линии W.

Расчет токовой отсечки без выдержки времени от междуфазных кз (Iступень).
1)I 1 сз Котс.*I (3) k-3max=1,2*0,26=0,31 кА
2)Kч=I (2) к-1min/Iс.з. 1 =2,76*0,87/0,31=7,74
Кч= I (2) к-2min/Iс.з. 1 1,5=2,18*0,87/0,31=6,12
3)I (1) c.р.=I (1) cз*Ксх/К1=0,31*1/(100/5)=0,02 кА
4)Время срабатывания токовой отсечки принимается 0,1с
Расчет максимальной токовой защиты с выдержкой времени от междуфазных кз (II ступень).
1)I II сз Котс*Ксз/Кв)*Iнагр.max=(1,2*2/0,8)*0,03=0,09кА
Iнагр.max=Sном.т./ =6,3/ =0,03 кА
2) Кч= I (2) к-3min/Iс.з. I 1 1,2=0,26*0,87/0,09=2,51
3) I (11) c.р.=I (11) cз*Ксх/К1=0,09*1/(100/5)=0,0045 кА
4)Время срабатывания МТЗ выбирается по условию согласования с МТЗ тр-ра.
t II сз=tсз(мтз т-раТ)+ t=2+0,4=2,4с
4.1.2. Расчет двухступенчатой токовой защиты от кз на землю линии W.
Расчет токов отсечки нулевой последовательности без выдержки времени (1 ступень).
1)I (1) 0cз 3I0 (1) k-2min/Кч=2,16/1,5=1,44 кА
2) I (1) 0cр I0 (1) сз*Ксх/К I =1,44*1/(100/5)=0,072 кА
3)Время срабатывания токовой отсечки принимается равным 0,1 с.
Расчет токовой защиты нулевой последовательности с выдержкой времени (2 ступень).
1)I 11 0cз Котс*Iнб.max=Котс*Кпер*Кнб*Iрасч.=1,25*1*0,05*0,26=0,02 кА

Принимаю I 11 0cз=60А
2)I (11) 0cр=I (11) 0cз*Ксх/К I =60*1/(100/5)=3 кА
3)Кч=3I0к-2min/I (11) 0сз 1,5=2,16/0,06=36
4)tсз II =tсз I + t=0,1+0,4=0,5с

4.2 Расчет защиты трансформатора.
4.2.1 Газовая защита.

Является основной от всех повреждений внутри бака трансформатора. Повреждения трансформаторов, возникающие внутри его кожуха, сопровождаются электрической дугой или нагревом деталей, что приводит к разложению масла и изоляционных материалов и образованию летучих газов. Будучи легче масла, газы поднимаются в расширитель, который является самой высокой частью трансформатора. Газовое реле устанавливается в трубе, соединяющей кожух трансформатора с расширителем так, чтобы через него проходил газ и поток масла, устремляющийся в расширитель при повреждениях в трансформаторе. Газовое реле реагирует на скорость движения масла при повреждениях в трансформаторе. При небольших повреждениях образование газа происходит медленно, и он небольшими пузырьками поднимается к расширителю. В этом случае защита действует на сигнал. Если повреждение трансформатора значительное, то газы бурно образуются и защита действует на отключение.
Для трансформатора с РПН предусматривается 2 газовых реле: одно дл бака тр-ра, другое- для бака РПН.

Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
Выполняется микропроцессорной защитой типа “Сириус-Т”.
Наименование величины Обозначение и метод определения Числовое значение для стороны
115 кВ 10 кВ
Первичный ток на стороне защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А I ном. = = =207,59 = =2099,74
Коэффициент трансформации трансформаторов тока K I 300/5 3000/5
Вторичный ток в плечах зашиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора I ном.,в = = =3,46 = =3,5
Принятые значения Iном ВН, Iном НН 3,4 3.5
Размах РПН, Раззмах РПН 100*(176-96,5)/(2*111,25)=13
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
4.2.2 Дифференциальная отсечка.
Уставка должна выбираться из двух условий:
-отстройки от броска тока намагничивания силового трансформатора.
-отстройка от максимального первичного тока небаланса при переходном режиме расчетного внешнего кз.
Отстройка от броска тока намагничивания.
При включении силового трансформатора со стороны высшего напряжения, отношение броска тока намагничивания к амплитуде номинального тока защищаемого трансформатора не превышает 5. Это соответствует отношению амплитуды броска тока намагничивания к действующему значению номинального тока первой гармоники равному 5 =7. Отсечка реагирует на мгновенное значение, равна 2,5*Iдиф./Iном. Минимальная возможная уставка по первой гармонике Iдиф/Iном=4, что способствует 2,5*4=10 по отношению амплитуд. Сравнение полученных значений свидетельствует об отстроенности отсечки по мгновенным значениям от возможных бросков тока намагничивания.
Расчеты показывают, что действующее значение первой гармоники броска тока намагничивания не превышает 0,35 от амплитуды броска. Если амплитуда равна 7 действующим значениям номинального тока, то действующее значение первой гармоники равно 7*0.35=2,46. Следовательно, даже при минимальной уставке в 4 Iном. Отсечка отстроена от бросков тока намагничивания и при регулировании на первую гармонику дифференциального тока.

Отстройка от тока небаланса при внешнем кз.
Для отстройки от тока небаланса при внешнем кз существуют формулы, учитывающие все три составляющие тока небаланса. Но при небольших предельных кратностях отечественных трансформаторов тока, амплитуда тока небаланса может достигать амплитуды максимального тока внешнего кз.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
В этих условиях рекомендуется выбирать уставку по условию:
Iдиф/Iном Котс*Кнб(1)*Iкз.вн.max
где Кнб(1)-отношение амплитуды первой гармоники тока небаланса к приведенной амплитуде периодичной составляющей тока внешнего кз. Если и на стороне ВН и на стороне НН используется ТТ с вторичным номинальным током 5А, можно принимать Кнб(1)=0,7. Если на стороне ВН используется ТТ с вторичным номинальным током 1А, то следует принимать Кнб(1)=1,0. Коэффициент отстройки (Котс) принимается равным 1,2.
Iкз.вн.max-отношение тока внешнего расчетного кз, к номинальному току трансформатора.
Если по защищаемому трансформатору проходит сквозной ток Iскв., он может дифференциальный ток.
Iдиф.=(Кпер*Кодн*Е+ Uрпн+ fдобав.)*Iскв=(2*1,0+0,13+0,04)*Iскв=0,37*Iскв.
При выводе данной формулы предполагалось, что один ТТ работает точно, второй имеет погрешность, равную Iдиф.
Введем, понятие коэффициента снижения тормозного тока.
Ксн.т.=Iторм./Icкв.=1-0,5*(Кпер*Кодн.*E+ Uрпн+ fдобав)/Ксн.т.=100*1,3*(2*1*0,1+0,13+0,04)/0,815=59
Вторая точка излома тормозной характеристики: Iт 2 /Iном определяет размер второго участка тормозной характеристики. В нагрузочном и аналогичных режимах, тормозной ток равен сквозному. Появление витковых кз лишь незначительно изменяет первичные токи, поэтому тормозной ток почти не изменился. Для высокой чувствительности к витковым кз следует, чтобы во второй участок попал режим номинальных нагрузок, (Im/Iном=1), режим допустимых длительных перегрузок (Im/Iном=1,3). Желательно чтобы во второй участок попали и режимы возможных кратковременных перегрузок(самозапуск двигателей после АВР, пусковые токи мощных двигателей, если таковые имеются).
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
Уставка блокировки от второй гармоники I г/I г1 на основании опыта фирм, давно использующих такие защиты, рекомендуется на уровне 12-15%
Принимаю I г2/I г1=0,15
Рассчитываем коэффициент чувствительности для рассматриваемой сети. Первичный ток срабатывания защиты при отсутствии торможения:
Iс.з=Iном*(I 1/Iном)=208*0,3=62,4 А.
При проверке чувствительности защиты учитываем, что благодаря направленности торможения при внутренних кз тормозной ток отсутствует.
Чувствительность при двухфазном кз на стороне НН
Кч=730*0,87/62,4=10,18
Вывод: чувствительность достаточная.
4.3 Защита от перегрузки “Сириус-Т”.
Уставка сигнала перегрузки принимается равной:
Iсз=Котс*Iном/Кв=1,05*3,4/0,95=3,76,
где коэффициент отстройки Котс=1,05; коэффициент возврата в данном устройстве равен Кв=0,95. Номинальный ток Iном рекомендуется определять с учетом возможности увеличения его на 5% при регулировании напряжения.
Для трансформатора мощностью 40 МВА номинальные вторичные токи на среднем ответвлении на сторонах ВН и НН равны 3,4 и 3,5 А. Расчетные значения уставки нагрузки равны.
Сторона ВН:Iвн=1,05*1,05*3,4/0,95=3,95 А
Сторона НН:Iнн=1,05*1,05*3,5/0,95=4,06 А
Если трансформатор имеет расщепленную обмотку НН, то контроль перегрузки должен производиться устройствами защиты вводов, установленных на выключателях стороны НН.
Защит действует на шинах с tсз=6с.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
4.4.1 Максимальная токовая защита на микропроцессорном реле типа “Сириус-Т” на стороне ВН 110 кВ.
Расчет параметров срабатывания (уставок) максимально токовой защиты заключается в выборе тока срабатывания защиты (первичного); тока срабатывания реле. Кроме того производится расчетная проверка трансформатора тока.
Выбор тока срабатывания.
Уставки по току максимальной токовой защиты должны обеспечивать несрабатывание защиты на отключение при последовательных перегрузках и необходимую чувствительность при всех видах кз в основной зоне и в зоне резервирования.
Iсз=Ксз*Ксх/Ктт=265*1/(300/5)=4,42 А
Проверка чувствительности максимальной токовой защиты.
Кч I (3) k.min.вн/Iсз=0.87*730/265=2,4

Кч I (3) k.min.вн/Iсз=0,87*5,28/265=1,73 1,2
Вывод: чувствительность МТЗ достаточная, в соответствии с ПУЭ.
Выбираю время срабатывания МТЗ 1 секунда
4.4.2 Максимальная токовая защита на микропроцессорном реле типа “Сириус-УВ”на стороне НН 10 кВ.
Ток срабатывания защиты.
Iсз=Кост/Кв*Iн.max=1,2/0,95*2099,74=2652,3
2099,74-выбрано по номинальному току тр-ра
0,95-коэффициент возврата реле Сириус.
Ток срабатывания защиты принимаю Iсз=2652 А.
Ток срабатывания реле.
Iсз=Ксз*Ксх/Ктт=2652*1/(3000/5)=4,42А
Проверка чувствительности МТЗ.
Кч Iк (2) мин.нн./Iсз=0,87*7050/2652=2,31 1,5
Вывод:чувствительность МТЗ достаточная, в соответствии с ПУЭ.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06,ПЗ
Приведение токов к ступени НН
Iкз.нн.=Iкз.вн*Uвн/Uнн=730*(96,58/10)=7050 А
Пуск по напряжению.
Расчет максимально токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению, установленной на стороне 10,5 кВ.
Первичное напряжение срабатывания защиты для реле минимального напряжения по условию отстройки от напряжения самозапуска при включении от АРВ или АПВ заторможенных двигателей нагрузки и по условию обеспечения возврата реле после отключения внешнего кз принимается:
Uсз=0,6Uном=0,6*10500=6300В
При этом напряжение срабатывания реле минимального напряжения составит:
Uср=Uсз/Кч=0,6*10500/(10500/100)=60 В.
К установке принимается реле РН-54/160
Для фильтра-реле напряжения обратно последовательности напряжения срабатывания защиты принимается по условию отстройки от напряжения небаланса в нагрузочном режиме.
U2сз 0,06*Uном=0,06*10500=630В
Напряжение срабатывания фильтра-реле напряжения обратной последовательности.
U2ср=U2сз/К U =630/(10500/100)=6В
Принимается к уставке фильтр-реле РСН-13.
Проверка чувствительности по напряжению при кз в точке-5-для реле минимального напряжения.
КчU=Uсз*Кв/Uз.max=6,3*1,2/4,1=1,84 1,2
где Uз.max= 3*I (3) к-4max*Zkw.min= *5280*0,45=4,1кВ
здесь I (3) к-4max- ток трехфазного кз в конце кабельной линии в максимальном режиме работы (режим 9)
-для фильтра реле напряжения обратной последовательности.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.06.ПЗ
КчU2=U2з.min/U2сз=3,2/0,63=5,08 1,2
где U2з.min=0,5*Uном.нн.- *I 2 max*Zkw.min=0,5*10,5-( 2)*0,3*1,5=5,25-2,05=3,2кВ
здесь I 2 max – ток обратной последовательности в месте установки защиты при замыкании между двумя фазами в конце кабельной линии в максимальном режиме работы.
Можно принять:
I 2 max=I (3) k-4.max/2=I (2) k-4.max/2
Выбор выдержек времени защит производится по ступенчатому принципу
tсз мтз-10=tсз.св-10+ t=1+0,5=1,5c (РВ-128)
tсз мтз-110=tсз.мтз-35+ t=2,3+0,3=2,6 (РВ-0,1)
где tсз.св-10 –время срабатывания защиты на секционном выключателе 10 кВ
Ступень селективности t принята для реле времени РВ-0,1 t=0,3с, для реле времени РВ-128 t=0,5с.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.140408.43.24.ПЗ

6.Расчет 10-ти процентной погрешности трансформаторов тока ТФНД-110.
Коэффициент трансформации =100/5
Расчетная кратность 10-ти процентной погрешности:
К (10) расч.=1,1*Iс/I1ном.=1,1*1440/100=15,84
по кривой 10-ти процентной погрешности определяется допустимая вторичная нагрузка Z2доп.
Z2доп.=2 Ом
Z2доп.=Zp+Rпр+R 0,05 перех.
Zp=0,25Ом
Z2доп.=Zp+Rпр+Rперех.
Rпр=2-0,25-0,05=1,7 Ом
q= *l/ Rпр=0,0285*70/1,7=1,17

    Пожаловаться

Раздел 3. Защита и автоматика

Глава 3.2. Релейная защита

Защита воздушных линий в сетях напряжением 110-500 кВ с эффективно заземленной нейтралью

3.2.106. Для линий в сетях 110-500 кВ с эффективно заземленной нейтралью должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и от замыканий на землю.

3.2.107. Защиты должны быть оборудованы устройствами, блокирующими их действие при качаниях, если в сети возможны качания или асинхронный ход, при которых вероятны излишние срабатывания защиты. Допускается выполнение защиты без блокирующих устройств, если она отстроена от качаний по времени (около 1,5-2 с).

3.2.108. Для линий 330 кВ и выше в качестве основной должна быть предусмотрена защита, действующая без замедления при КЗ в любой точке защищаемого участка.

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 U ном, отключаются без выдержки времени. Меньшее значение остаточного напряжения (0,6 U ном) 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.

При выборе типа защит, устанавливаемых на линиях 110-220 кВ, кроме требования сохранения устойчивости работы энергосистемы должно быть учтено следующее:

1. На линиях 110 кВ и выше, отходящих от АЭС, а также на всех элементах прилегающей сети, на которых при многофазных КЗ остаточное напряжение прямой последовательности на стороне высшего напряжения блоков АЭС может снижаться более чем до 0,45 номинального, следует обеспечивать резервирование быстродействующих защит с выдержкой времени, не превышающей 1,5 с с учетом действия УРОВ.

2. Повреждения, отключение которых с выдержкой времени может привести к нарушению работы ответственных потребителей, должны отключаться без выдержки времени (например, повреждения, при которых остаточное напряжение на шинах электростанций и подстанций будет ниже 0,6 U ном, если отключение их с выдержкой времени может привести к саморазгрузке вследствие лавины напряжения, или повреждения с остаточным напряжением 0,6 U ном и более, если отключение их с выдержкой времени может привести к нарушению технологии).

3. При необходимости осуществления быстродействующего АПВ на линии должна быть установлена быстродействующая защита, обеспечивающая отключение поврежденной линии без выдержки времени с обеих сторон.

4. При отключении с выдержкой времени повреждений с токами, в несколько раз превосходящими номинальный, возможен недопустимый перегрев проводников.

Допускается применение быстродействующих защит в сложных сетях и при отсутствии изложенных выше условий, если это необходимо для обеспечения селективности.

3.2.109. При оценке обеспечения требований устойчивости, исходя из значений остаточного напряжения по 3.2.108, необходимо руководствоваться следующим:

1. Для одиночной связи между электростанциями или энергосистемами указанное в 3.2.108 остаточное напряжение должно быть проверено на шинах подстанций и электростанций, входящих в данную связь, при КЗ на линиях, отходящих от этих шин, кроме линий, образующих связь; для одиночной связи, содержащей часть участков с параллельными линиями, - также при КЗ на каждой из этих параллельных линии.

2. При наличии нескольких связей между электростанциями или энергосистемами указанное в 3.2.108 значение остаточного напряжения должно быть проверено на шинах только тех подстанций или электростанций, где соединяются эти связи, при КЗ на связях и на других линиях, питающихся от этих шин, а также на линиях, питающихся от шин подстанций связей.

3. Остаточное напряжение должно быть проверено при КЗ в конце зоны, охватываемой первой ступенью защиты в режиме каскадного отключения повреждения, т. е. после отключения выключателя с противоположного конца линии защитой без выдержки времени.

3.2.110. На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных замыканий следует устанавливать ступенчатые токовые защиты или ступенчатые защиты тока и напряжения. Если такие защиты не удовлетворяют требованиям чувствительности или быстроты отключения повреждения (см. 3.2.108), например на головных участках, или если это целесообразно по условию согласования защит смежных участков с защитой рассматриваемого участка, должна быть предусмотрена ступенчатая дистанционная защита. В последнем случае в качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени.

От замыканий на землю должна быть предусмотрена, как правило, ступенчатая токовая направленная или ненаправленная защита нулевой последовательности. Защита должна быть установлена, как правило, только с тех сторон, откуда может быть подано питание.

Для линий, состоящих из нескольких последовательных участков, с целью упрощения допускается использование неселективных ступенчатых защит тока и напряжения (от многофазных замыканий) и ступенчатых токовых защит нулевой последовательности (от замыканий на землю) в сочетании с устройствами поочередного АПВ.

3.2.111. На одиночных линиях, имеющих питание с двух или более сторон (последнее - на линиях с ответвлениями), как при наличии, так и при отсутствии обходных связей, а также на линиях, входящих в кольцевую сеть с одной точкой питания, от многофазных замыканий должна быть применена дистанционная защита (преимущественно трехступенчатая), используемая в качестве резервной или основной (последнее - только на линиях 110-220 кВ).

В качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени. В отдельных случаях допускается использовать токовую отсечку для действия при ошибочном включении на трехфазную закоротку в месте установки защиты, когда токовая отсечка, выполненная для действия в других режимах, не удовлетворяет требованию чувствительности (см. 3.2.26).

От замыканий на землю должна быть предусмотрена, как правило, ступенчатая токовая направленная или ненаправленная защита нулевой последовательности.

3.2.112. В качестве основной защиты от многофазных замыканий на приемном конце головных участков кольцевой сети с одной точкой питания рекомендуется применять одноступенчатую токовую направленную защиту; на других одиночных линиях (преимущественно 110 кВ) допускается в отдельных случаях применять ступенчатые токовые защиты или ступенчатую защиту тока и напряжения, выполняя их в случае необходимости направленными. Защиту следует устанавливать, как правило, только с тех сторон, откуда может быть подано питание.

3.2.113. На параллельных линиях, имеющих питание с двух или более сторон, а также на питающем конце параллельных линий с односторонним питанием могут быть использованы те же защиты, что и на соответствующих одиночных линиях (см. 3.2.110 и 3.2.111).

Для ускорения отключения замыканий на землю, а в отдельных случаях и замыканий между фазами на линиях с двусторонним питанием может быть применена дополнительная защита с контролем направления мощности в параллельной линии. Эта защита может быть выполнена в виде отдельной поперечной токовой защиты (с включением реле на ток нулевой последовательности или на фазные токи) или только в виде цепи ускорения установленных защит (токовой нулевой последовательности, максимальной токовой, дистанционной и т. п.) с контролем направления мощности в параллельных линиях.

С целью повышения чувствительности защиты нулевой последовательности допускается предусматривать выведение из работы отдельных ее ступеней при отключении выключателя параллельной линии.

На приемном конце двух параллельных линий с односторонним питанием, как правило, должна быть предусмотрена поперечная дифференциальная направленная защита.

3.2.114. Если защита по 3.2.113 не удовлетворяет требованиям быстродействия (см. 3.2.108), в качестве основной защиты (при работе двух параллельных линий) на питающем конце двух параллельных линий 110-220 кВ с односторонним питанием и на двух параллельных линиях 110 кВ с двусторонним питанием преимущественно в распределительных сетях может быть применена поперечная дифференциальная направленная защита.

При этом в режиме работы одной линии, а также в качестве резервной при работе двух линий используется защита по 3.2.110 и 3.2.111. Допускается включение этой защиты или отдельных ее ступеней на сумму токов обеих линий (например, последней ступени токовой защиты нулевой последовательности) с целью повышения ее чувствительности к повреждениям на смежных элементах.

Допускается использование поперечной дифференциальной направленной защиты в дополнение к ступенчатым токовым защитам параллельных линий 110 кВ для уменьшения времени отключения повреждения на защищаемых линиях в случаях, когда по условиям быстродействия (см. 3.2.108) ее использование не является обязательным.

3.2.115. Если защита по 3.2.111-3.2.113 не удовлетворяет требованию быстродействия (см. 3.2.108), в качестве основных защит одиночных и параллельных линий с двусторонним питанием следует предусматривать высокочастотные и продольные дифференциальные защиты.

Для линий 110-220 кВ рекомендуется осуществлять основную защиту с использованием высокочастотной блокировки дистанционной и токовой направленной нулевой последовательности защит, когда это целесообразно по условиям чувствительности (например, на линиях с ответвлениями) или упрощения защиты.

При необходимости прокладки специального кабеля использование продольной дифференциальной защиты должно быть обосновано технико-экономическим расчетом.

Для контроля исправность вспомогательных проводов защиты должны быть предусмотрены специальные устройства.

На линиях 330-350 кВ в дополнение к высокочастотной защите следует предусматривать использование устройства передачи отключающего или разрешающего высокочастотного сигнала (для ускорения действия ступенчатой резервной защиты), если это устройство предусмотрено для других целей. На линиях 500 кВ допускается устанавливать указанное устройство специально для релейной защиты.

Допускается в случаях, когда это требуется по условиям быстродействия (см. 3.2.108) или чувствительности (например, на линиях с ответвлениями), использование передачи отключающего сигнала для ускорения действия ступенчатых защит линий 110-220 кВ.

3.2.116. При выполнении основной защиты по 3.2.115 в качестве резервных следует применять:

  • от многофазных КЗ, как правило, дистанционные защиты, преимущественно трехступенчатые;
  • от замыканий на землю ступенчатые токовые направленные или ненаправленные защиты нулевой последовательности.

На случай длительного выведения из действия основной защиты, указанной в 3.2.115, когда эта защита установлена по требованию быстроты отключения повреждения (см. 3.2.108), допускается предусматривать неселективное ускорение резервной защиты от замыканий между фазами (например, с контролем значения напряжения прямой последовательности).

3.2.117. Основные защиты, быстродействующие ступени резервных защит от многофазных замыканий и измерительные органы устройства ОАПВ для линий 330-350 кВ должны быть специального исполнения, обеспечивающего их нормальное функционирование (с заданными параметрами) в условиях интенсивных переходных электромагнитных процессов и значительных емкостных проводимостей линий. Для этого должны быть предусмотрены:

  • в комплектах защит и измерительных органах ОАПВ - мероприятия ограничивающие влияние переходных электромагнитных процессов (например, низкочастотные фильтры);
  • в дифференциально-фазной высокочастотной защите, установленной на линиях длиной более 150 км, - устройства компенсации токов, обусловленных емкостной проводимостью линии.

При включении быстродействующих защит на сумму токов двух или более трансформаторов тока в случае невозможности выполнения требований 3.2.29 рекомендуется предусматривать специальные мероприятия для исключения излишнего срабатывания защит при внешних повреждениях (например, загрубление защит) или устанавливать в цепи линии отдельный комплект трансформаторов тока для питания защиты.

В защитах, установленных на линиях 330-500 кВ, оборудованных устройствами продольной емкостной компенсации, должны быть предусмотрены мероприятия для предотвращения излишнего срабатывания защиты при внешних повреждениях, обусловленного влиянием указанных устройств. Например, могут быть использованы реле направления мощности обратной последовательности или передача разрешающего сигнала. ¶ ×