Дальнее резервирование отказов защит и выключателей в сетях 0,4 кВ - Группы условий срабатывания ДР

1. Дальнее резервирование отказов защит и выключателей в сетях 0,4 кВ
2. Группы условий срабатывания ДР
3. Дополнительная ступень ДР, выводы

Страница 2 из 3 Первая группа условий срабатывания ДР.

Анализируются соотношения между приращениями активного I, и реактивного I1a тока прямой последовательности. При пуске (самозапуске) электродвигателей преобладает приращение реактивного тока, при КЗ - активного:

где К - коэффициент, автоматически устанавливаемый равным 1 и увеличиваемый на время 0,2 с до 2 при скачкообразных повышениях напряжения.

Введение этого коэффициента предотвращает излишний пуск дальнего резервирования после кратковременных снижений напряжения, после которых приращение активного тока двигателей 0,4 кВ может кратковременно превысить приращение реактивного. Такое явление наблюдается, например, после быстрого отключения КЗ в сети ВН и НН токовыми отсечками. Повышение значения К в течение 0,2 с оказывается достаточным для предотвращения излишнего срабатывания ДР, поскольку алгоритм анализирует приращения текущих значений тока относительно средних значений, вычисленных за предшествующие 0,16 с. Через 0,2 с средние значения практически оказываются равными текущим. После фиксации пуска ДР обновление средних значений прекращается до возврата ДР.

Условия (1) недостаточно для идентификации КЗ, поскольку оно выполняется и при включении статической нагрузки. Для обеспечения несрабатывания ДР в этом режиме вводится условие блокировки ДР при включении статической нагрузки

(2)

в котором уставка блокировки Iбл принимается по выражению

где Iст..н - наибольший возможный ток активной статической (недвигательной) нагрузки подстанции, включаемой одновременно в нормальном режиме или после перерывов питания; Кн - коэффициент надежности, принимается равным 1,2 - 1,3.

При отсутствии статической нагрузки принимается равным 0,2Iн.т..

При удаленных несимметричных КЗ условие (1) остается справедливым, но вследствие несимметрии абсолютное значение меньше, чем при трехфазном КЗ, и поэтому условие (2) может не выполняться. Для фиксации этих режимов параллельно с условием (2) вводится условие

(2а)

где I2нб.доп. - уставка допустимого тока небаланса, принимается по выражениям:

для трансформатора со схемой соединения “звезда - звезда с нулем”

для трансформатора со схемой соединения “треугольник - звезда с нулем”

где Iнт - номинальный ток питающего трансформатора 6(10)/0,4 кВ.

Для предотвращения излишних отключений при удаленных КЗ вводится также условие согласования по чувствительности с автоматическими выключателями, установленными в конце зоны резервирования,

(3)

где - приращение фазных токов; Iдр - уставка согласования, определяется по выражению

где Кн с - коэффициент надежности согласования, принимается равным 1,2; Iс о авг - ток срабатывания отсечки автоматического выключателя, с защитой которого производится согласование. Согласование выполняется без учета влияния нагрузки, так как по принципу работы (на приращении тока) это влияние учитывается автоматически.

При выборе значения Iсоавт, вводимого в выражение для расчета Iдр, следует учитывать конкретную конфигурацию сети. Например, для сети, показанной на рисунке, в качестве Iс о.авт следует принять наибольший из токов срабатывания отсечек автоматических выключателей В1, защищающих отходящие от вторичных сборок СБ линии. В этом случае дальнее резервирование будет охватывать выключатели В2 и отходящие от них кабели до вторичных сборок. При этом имеется в виду, что отсечки выключателей В2 линий, отходящих от главного щита 0,4 кВ, должны иметь достаточную чувствительность при дуговых КЗ в конце защищаемых линий.

Вторая группа условий срабатывания ДР.

При близких трехфазных КЗ условие (1) может не выполняться из-за преобладающего влияния индуктивности шинопровода 0,4 кВ. Для идентификации КЗ в этих случаях введены условия

(4)

где I1 - ток прямой последовательности; Iн - номинальный ток источника питания ввода 0,4 кВ (трансформатора, генератора); U1 - напряжение прямой последовательности; Uн - номинальное напряжение секции 0,4 кВ.

Третья группа условий срабатывания ДР.

При близких несимметричных КЗ условия (1) и (4) могут не выполняться. Подобные режимы характеризуются большими и сопоставимыми по величине значениями токов прямой II и обратной I2 последовательностей. Для идентификации этих режимов введена следующая группа условий:

(5)

Таким образом, дальнее резервирование срабатывает, если одновременно существуют следующие условия: (1) и (2) и (3), или (1) и (2а) и (3), или (4), или (5).

Все эти группы условий имеют общие элементы регулируемой выдержки времени и два выходных реле, действующие с первой выдержкой др1 - на отключение секционного, и со второй Тдр2 - на отключение вводного выключателя 0,4 кВ. Выдержки времени выбираются на ступень селективности больше максимальных токовых защит этих выключателей.

Все перечисленные алгоритмы, а также рассматриваемая далее дополнительная ступень ДР, не работают в условиях внешнего КЗ, т.е. когда

(6)

или

Таблица 2

Ориентировочная протяженность зон резервирования для алюминиевого кабеля при трехфазном металлическом КЗ

Схема сети 0,4 кВ

(7)

где Р2 - мощность обратной последовательности.