Файл: Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 140

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

hi — f (М- Если на этот график нанести еще и ток сра­ батывания отсечки, подсчитанный по приведенной фор­ муле (прямая / ) , то расстояние от начала линии до точки пересечения прямой / с кривой I^=f (U) покажет зону, защищаемую отсечкой — / о т с . При возникновении между­ фазного замыкания в этой зоне токи коротких замыканий оказываются больше тока срабатывания, и реле отсечки приходят в действие. В соответствии с ПУЭ длина зоны, защищаемой отсечкой, должна составлять не менее 15— 20% от общей протяженности линии. При этом, конечно, имеется в виду, что отсечка является дополнительной

защитой.

Следует

также

 

 

 

 

иметь

в

виду, что

при •*\-Df-

 

 

двухфазных

 

коротких

'

'

 

 

замыканиях

 

(когда

ток

 

 

 

 

несколько

меньше,

чем

 

 

 

 

при трехфазном)

защи­

 

 

 

 

щаемая

отсечкой

 

зона

 

 

 

 

уменьшается.Это нагляд­

 

 

 

 

но видно на рис.

61,

 

 

 

 

если нанести

на

график

 

 

 

 

кривую

2

зависимости

 

 

 

 

тока двухфазного

корот­

 

 

 

 

кого замыкания от рас­

 

 

 

 

стояния

до

точки

замы­

 

 

 

 

кания:

 

/отс

<

/отс -

 

Рис. 61.

Графическое

определение

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку

при

ко­

 

зон,

защищаемых

отсечкой.

ротких

замыканиях в

 

 

 

 

зоне,

защищаемой

отсечкой,

никакие другие защиты

предыдущих участков не приходят в действие, то отсечка выполняется с действием на отключение без выдержки времени. Таким образом ее селективность обеспечивается не за счет выдержек времени (как у максимальных за­ щит), а за счет соответствующего выбора тока срабаты­ вания.

Чтобы отсечка не срабатывала ложно, ее ток сраба­ тывания должен быть больше, чем броски тока включе­

ния или токи самозапуска двигателей. Д л я

линий, пита­

ющих

сельскохозяйственную нагрузку,

это условие

будет

выполняться,

если

соблюдается

соотношение:

 

^с. отс > ^зап^рабмако

 

здесь значения k3m =

2 и / р

а 6 . м а к с обозначают те же пара­

метры,

что и в формуле для расчета / с . 3 , р а с ч

максималь­

ной защиты.

 

 

 

5*

 

 

 

151


Д л я линий 6—10 кВ, имеющих конфигурацию, по­ добную линии Jli на рис. 52, выполнение отсечки весьма затруднительно из-за сложностей согласования ее с рабо­ той предохранителей П К , защищающих потребительские подстанции.

Сельские линии 6—10 кВ обычно бывают воздушными, поэтому использовать реле РТМ для выполнения отсечки не удается из-за невозможности согласовать работу такой отсечки с временем срабатывания разрядников на линии, поскольку время срабатывания РТА1 имеет тот же порядок, что и время срабатывания разрядников. Поэтому отсечка на сельских линиях 6—10 кВ выполняет­ ся обычно с помощью реле РТ-85, работающего в схеме дешунтирования катушки отключения. В этом случае время, в течение которого срабатывает сначала реле РТ-85, а затем катушка отключения (реле РТМ), часто оказывается достаточным, чтобы обеспечить согласо­ вание с работой разрядников. Когда же такого согласо­ вания достичь не удается, то неселектнвное действие

отсечки

при работе разрядников исправляется автома­

тическим

повторным включением.

 

 

Д л я

того, чтобы настроить реле РТ-85 на срабатыва­

ние

без

выдержки

времени при расчетном токе

о г с

регулировочным

винтом

6 (рис. 58, а), устанавливается

кратность

срабатывания

о т с

 

 

 

 

 

 

 

и

Л:, отс

 

 

 

 

 

 

 

"отс — "7' с . а

,

 

где

/ с >

з — ток

срабатывания

максимальной токовой

защиты,

 

защищающей

данную

линию, подсчитанный

по

соответствующей

формуле.

 

 

Защита от замыкания на землю. К а к отмечалось выше, однофазное замыкание на землю в сети 10 кВ не является аварийным режимом. Н о длительное существование этого ненормального режима приводит к ряду нежела­ тельных последствий: появляются помехи для линий связи, создается опасность поражения людей и живот­ ных, оказавшихся в непосредственной близости от места замыкания. Кроме того, замыкание на землю иногда может

послужить причиной

развития короткого

замыкания,

так как

изоляция неповрежденных фаз

по

отношению

к земле

оказывается

под повышенным

(по

сравнению

с нормальным режимом) напряжением. Так как при металлическом замыкании на землю изоляция неповреж-

132


денных фаз по отношению к земле оказывается под линей­ ным напряжением, то это превышение составляет 73%, что не опасно для изоляции линий 6—10 кВ, имеющей большой запас электрической прочности. Но когда в месте замыкания на землю возникает перемежающаяся электрическая дуга, перенапряжения на изоляции непо­ врежденных фаз могут превысить номинальное в 3—3,5 раза. Длительное воздействие такого перенапряжения приводит к пробою изоляции, а в итоге — к междуфаз­ ному короткому замыканию.

Д л я оповещения

дежурного персонала

о наличии

замыкания на

землю

предусматривается сигнализация,

выполняемая

с помощью реле напряжения

(РН-53/60),

которое включается на специальные обмотки трансфор­ матора напряжения (НТМИ-10), соединенные в разом­ кнутый треугольник. Если изоляция сети не нарушена, к реле подводится напряжение, не превышающее 3—5 В, тогда как при металлическом замыкании на землю от ра­ зомкнутого треугольника к реле будет подводиться 100 В. Поскольку на реле берется уставка 15 В, то оно будет надежно срабатывать не только при металлических замыканиях, но и при замыканиях на землю через переходное сопротивление. Этот вид сигнализации счи­ тается неселективным, так как им определяется только факт нарушения в какой-то точке сети ее изоляции по отношению к земле.

Дежурный персонал, получив сигнал о наличии за­ мыкания на землю, обязан н е м е д л е н н о предпри­ нять меры по определению места повреждения. Сперва путем поочередного кратковременного отключения каж­ дой из отходящих линий определяется линия, на которой произошло повреждение изоляции. Затем предпринима­ ются меры по определению места повреждения на самой линии: обход линии, поиск места замыкания с помощью специальных приборов (если они имеются), и при необ­ ходимости, верховой осмотр участка линии, где произош­ ло замыкание на землю.

Д л я уменьшения времени поиска места замыкания на землю в ячейках К Р У Н серии К-36, используемых д л я ' секционирования сетей 10 к В , устанавливается защита от замыканий на землю с действием на сигнал (сигнальное реле). По выпавшему блинкеру сигнального реле можно судить', что нарушение изоляции произошло на участке линии за секционирующим выключателем.

133


Поскольку нахождение места замыкания на землю обычно занимает длительное время, то рядом организа­ ций (институт «Сельэнергопроект», Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства, Укра­ инская сельскохозяйственная академия и др.) разра­ ботаны оригинальные приборы и устройства, облегча­ ющие и ускоряющие поиск места повреждения. Принцип действия этих приборов основан на улавливании с по­ мощью специальных чувствительных датчиков сигнала от высших гармонических, содержащихся в токе замы­ кания на землю, или сигнала от полного тока замыка­ ния. Оказалось, .что приборы, реагирующие на высшие гармонические, имеют большую чувствительность и в меньшей степени подвержены разного рода помехам. Все эти приборы и устройства успешно прошли эксплуата­ ционную проверку и уже применяются в сетевых пред­ приятиях некоторых энергосистем,

ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И НАСТРОЙКА РЕЛЕЙНЫХ ЗАЩИТ

Проверка трансформаторов тока. Проверка точности работы трансформаторов тока, питающих цепи максималь­ ных токовых защит с ограниченно зависимыми характе­ ристиками, выполняется при токе ( / р п с ч ) , с которого начи­ нается независимая часть характеристики. Например, для защит 1 и 2 (см. рис. 57) этот ток равен 350 А, для защиты 3 — 200 А, а для защиты 4 — 700 А. Если транс­ форматоры тока защиты 4 при токе 700 А не дают погреш­ ность больше 10%, то при токах меньших 700 А эта погрешность будет еще меньше. При токах больших чем 700 А, если погрешность трансформаторов тока и превы­ сит 10%, это никак не скажется на времени срабатывания защиты, поскольку при таких больших первичных токах реле будет работать в независимой части своей харак­ теристики.

Чтобы облегчить проверку, пользуются кривыми кратностей первичного тока при 10%-ной погрешности для соответствующей марки (типа) трансформатора тока.

На рис. 62 приведена кривая зависимости от на­ грузки во вторичной цепи кратностей первичного тока, при которых трансформаторы тока работают с погрешностью 10%.

Подсчитывается сначала расчетная кратность пер­ вичного тока ( т р а с ч )

Т р а с ч

•"1 ном

где / 1 в о м — первичный номинальный ток трансформатора тока.

Используя полученное значение т р а с ч , по кривой кратностей 10%-ной погрешности (рис. 62) находим

135


допустимое значение вторичной нагрузки трансформа­

тора

тока (г д о п ) . Затем

определяем действительную

на­

грузку во вторичных

цепях

трансформатора

тока

(г„).

Эту

нагрузку рассчитывают

ие только с учетом

схем со­

единения трансформаторов тока и реле, но. и видов корот­ ких замыканий. В табл. 6 приведены схемы и соответ­ ствующие формулы для подсчета этой нагрузки при раз­ личных видах повреждений. Д л я расчета из приведенных

5

1

1

**

t

1

1

1

0,2 Q3 0,4 О.50.60Д8 1

1

Внешняя вторичная нагрузка, Ом

Рис. 62. Кривая кратностен первичного тока при 10%-ной погреш­ ности для трансформаторов тока ТПЛ.

формул должна быть выбрана та; которая для данной схемы соединения трансформаторов тока и реле дает наиболь­ шую величину нагрузки zH на трансформатор тока. Пере­

ходное сопротивление контактов

учитывается

добавле­

нием 0,1 Ом к полученной величине га.

Если

проверка

выполняется для трансформаторов

тока,

расположенных

в шкафах

К Р Н (КРУН), общее

сопротивление

прово­

дов (Rnp)

и переходных контактов можно принять

равным

0,2 Ом, так как реле

и трансформаторы тока

находятся

в непосредственной

близости

друг от

друга.

Если

же

реле территориально

удалены

от

трансформаторов

тока

136