8. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА И ВЫБОРА УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ ОТ К3 НА ПОДСТАНЦИЯХ 10/0,4 кВ

Категория: М.А. Шабад "Защита сетей агрокомплексов"

Пример 8-1. Для однотрансформаторной подстанции ПС1 (рис. 36,а), выполненной в виде комплектной транс­форматорной подстанции К.ТП, необходимо выбрать но­минальные токи плавких предохранителей, установленных на стороне 10 кВ и на стороне 0,4 кВ трансформатора, и проверить, обеспечивается ли селективность этих пред­охранителей, а также селективность релейной защиты РЗ линии 10 кВ ВЛ2 и предохранителей 10 кВ при к. з. за трансформатором (точка КЗ).

Исходные данные. Для расчета защиты от то­ков к. з. должны быть известны параметры защищаемого 93

Рис. 36. Расчетная схе­ма (а) и карта селек­тивности (б) к приме­рам 8-1 и 8-2 (токи к. з. приведены к на­пряжению 10 кВ)

трансформатора (тип, мощность, напряжение к. з., схема соедине­ния обмоток) и параметры пита­ющей энергосистемы (наиболь­шие и наименьшие значения со­противлений до выводов 10 кВ трансформатора или токов к. з. в этом месте, точка К.2). Парамет­ры указаны на схеме рис. 36,а. Условия выбора предохранителей и проверки их селективности приведены в § 6.

Расчет токов к. з. По задан­ному значению тока к. з. на ши­нах 10 кВ питающей подстанции 6, равному 2500 А (одинаковому при всех режимах питающей энергосистемы), определяется полное сопротивление энергосис­темы до точки К.1:

zc= Uн/0.73IкК1) = 10 500/(1,73 • 2500)=2,4 Ом.

Определяются полные сопротивления линий К.2: участка ВЛ2 (2 км, провод марки АС-70) и ния от ВЛ2 до ПС1 (8 км, провод марки АС-35).

вого участка активное сопротивление одного километра 0,773 Ом, двух километров-1,55 Ом, для второго, соот­ветственно, 0,42 Ом и 3,36 Ом. Индуктивное сопротивле­ние в практических расчетах принимаем равным 0,4 Ом для одного километра, для этого примера оно равно 4 Ом [5]. Полное сопротивление до точки К.2:

zкК2 ⁼ 2,4+корень(1,55+3,36)^2+4^2=8,8 Ом. Значение тока при трехфазном к. з. в точке К2 IкК2==10500/(1,73.8,8)=690 А.

Определяется сопротивление трансформатора ПС! мощностью 1160 кВ-А при Мк=4,5%, отнесенное к стороне 10 кВ:zт=4500/100*0,16=28 Ом.

Значение тока при трехфазном к. з. в точке КЗ, сопро­тивление до которой составляет 8,8+28=36,8 Ом.

IкК3=10500/(1,73.36,8)=165 А.

При однофазном к. з. на землю за трансформатором со схемой соединения обмоток Y/Y ток к. з. примерно в три раза меньше, чем при трехфазном к. з. на той же стороне 0,4 кВ. При этом на стороне 10 кВ в одной из фаз проходит 0,67 этого тока, приведенного к стороне 10 кВ, а в двух дру­гих-по 0,33 этого тока [5], что может привести к сраба­тыванию только одного из предохранителей 10 кВ и вызвать опасный неполнофазный режим.

Выбор предохранителей. В соответствии с указаниями § 6 на стороне 10 кВ выбираются кварцевые предохранители 10 кВ типа ПК.Т-101-10-20-12,5, у которых номинальный ток 20 А (см. табл. 1), номинальный ток отключения 12,5 кА (значительно больший, чем максимальный ток к. з. в точке К2}. Времятоковые характеристики этих предохранителей приведены на рис. 32,а. На стороне 0,4 кВ выбираются квар­цевые предохранители типа ПН-2 с номинальным током

315 А (табл.2).

Проверка селективной работы предохранителей 10 кВ и 0,4 кВ при к. з. в точке КЗ. Ток трехфазного к. з., приведен­ный к напряжению 0,4 кВ, 165.10/0,4=4125 А; при этом токе время плавления предохранителей ПН-2, определяемое по их времятоковым характеристикам (в этой книге они не 95

приведены), /„д 0,4=0,! с. При этих же условиях по рис. 32,а определяется ta.„ ю=0,2 с. Коэффициент запаса по выраже­нию (6) оказывается меньше 3, что объясняется выбором но­минального тока ПН-2 по табл. 2, т. е. с учетом возможной длительной перегрузки трансформатора. Если трансформа­тор не подвергается таким перегрузкам, то ПН-2 можно вы­брать по табл. 1 с номинальным током 250 А, для которого при том же токе к. з. /пл о,4» 0,07с. В этом случае селектив­ность предохранителей 10 кВ и 0,4 кВ обеспечивается с рекомендуемым коэффициентом запаса.

Проверка селективности защиты РЗ питающей линии ВЛ2 и предохранителей ПКТ-10. Для обеспечения полной селективности ток срабатывания максимальной токовой защиты питающей линии должен быть не менее чем на 40% выше, чем ток плавления ПКТ-10, соответствующий времени плавления 5с [5]. По времятоковой характеристике ПКТ с номинальным током 20 А (рис. 32,а) значение этого тока равно 80 А. Следовательно, ток срабатывания защиты пи­тающей линии должен быть не ниже 112 А. Как правило, селективность защиты линии и предохранителей трансфор­маторов обеспечивается, если мощность трансформаторов не превышает 160 кВ-А.

Проверка дальнего резервирования. Как видно из расче­та токов к. з., токи при трехфазном, и тем более при одно­фазном, к. з. за трансформатором, относительно небольшой мощности (160 кВ-А) невелики по сравнению с током сра­батывания максимальной токовой защиты линии, особенно при выполнении ее на реле прямого действия типа РТВ. Поэтому защиты питающих линий весьма часто не резерви­руют к. з. за трасформаторами, что вынужденно допускается «Правилами» [2]. В данном примере дальнее резервирова­ние также не обеспечивается, минимальный коэффициент чувствительности защиты линии меньше 1 (165/240 А).

Пример 8-2. Для двухтрансформаторной подстанции ПС2 (рис. 36,а), выполненной в виде подстанции закрытого типа ЗТП, необходимо выбрать номинальные токи плавких предохранителей на стороне 10 кВ и выбрать автоматиче­ские выключатели на стороне 0,4 кВ трансформаторов, про­верить, обеспечивается ли их селективность, а также селек­тивность предохранителей 10 кВ трансформаторов и защит питающих линий ВЛ1 и ВЛ2 при к. з. за трансформатором (точка К,5). Необходимо также выбрать время срабатыва­ния устройства АВР на стороне 0,4 кВ.

Исходные данные. Параметры трансформаторов Т1 и Т2 одинаковы и указаны на схеме (рис. 36,а). Исход-96

iibie данные для расчета токов к. з. такие же, как в приме­ре 8-1.

Расчет токов к. з. Ток трехфазного к. з в точке К.4 опре­деляется так же, как для точки К.2 в предыдущем примере, с той лишь разницей, что протяженность линии 10 кВ с про­водом АС-70 от питающей подстанции А или Б до ЗТП со­ставляет 4 км. Активное сопротивление этого участка 4 • 0,42 = 1,68 Ом, индуктивное 4 • 0,4 = 1,6 Ом, полное 2,35 Ом,. Ток трехфазного к. з. в точке К.4.

IкК4=10500/(1,73(2,4+2,35)) =1280 А.

Определяется сопротивление трансформаторов Т1, Т2 мощностью 400 кВ-А при uк==4,5%, отнесенное к стороне 10 кВ: zт=4500/100*0,4=11,25Ом.

Значение тока при трехфазном к. з. в точке К.5, сопротивление до которой составляет 2,4+2,35+11,25==16 Ом,

IкК5=10500/(1,73.16)=380 А.

Для трансформаторов со схемой соединения обмоток Д/У- ток при однофазном к. з. на землю на стороне 0,4 кВ равен по значению току трехфазного к. з., и это является одним из преимуществ трансформаторов А/у по сравнению с трансформаторами со схемой соединения обмоток Y/Y-Однако при этом к. з. на стороне 0,4 кВ в выводах 10 кВ трансформаторов со схемой соединения обмоток Д/У¹ про­ходит ток, в 1,73 раза меньший, причем проходит только по двум фазам и может вызвать срабатывание только двух предохранителей 10 кВ. Но при установке предохранителей в сочетании с выключателями нагрузки (например, типа ВНП-16) это не является недостатком, так как ВНП от­ключается при срабатывании хотя бы одного из предохрани­телей 10 кВ. В данном примере расчетный ток на стороне 10 кВ при однофазном к. з. на стороне 0,4 кВ 380/1,73=== ==220 А.

Выбор предохранителей 10 кВ. В соответствии с указа­ниями § 6 на стороне 10 кВ выбираются кварцевые предо­хранители 10 кВ типа ПКТ-103-10-50-31,5, у которых номи­нальный ток 50 А (см. табл. 1), номинальный ток отключе­ния 31,5 кА (значительно больший, чем максимальный ток к. з. в точке К4, равный 1,28 кА). Времятоковые характе­ристики этих предохранителей приведены на рис. 32.6.

На стороне 0,4 кВ трансформатора выбираются селек­тивные автоматические выключатели, например, типа АВМ с номинальным током, большим, чем рабочий ток трансфор­матора, с учетом возможной перегрузки до 1,4-1,8 номи­нального тока, т. е. выбираются по току 1,4*580=800 А или 1,8*580==1000 А. Номинальный ток электромагнитного рас-цепителя (отсечки) /н.о выбирается по условию надежного несрабатывания после включения секционного автоматиче­ского выключателя от устройства АВР (рис. 36,а). В этом режиме через оставшийся в работе трансформатор прохо­дит сумма токов самозапуска затормозившихся электродви­гателей нагрузки одной секции и нагрузки другой секции, не терявшей питание (при значительной доле асинхронных электродвигателей ток нагрузки этой секции в режиме са­мозапуска нагрузки другой секции возрастает в 1,5-2 ра­за) . Условие для выбора номинального тока электромаг­нитного расцепителя (отсечки) аналогично выражению (8). Для этого примера при моторной нагрузке

Iн.о>=1,3 (2 • 0,9 • 580+1,5 • 0,9 • 580) >=2400 А.

Время срабатывания отсечки выбирается по условию со­гласования с временем срабатывания аналогичной защиты на секционном автоматическом выключателе и не менее 0,4 с (если на секционном автомате <с^0,25 с). Таким об­разом, при к. з. на шинах 0,4 кВ с током, приведенным к это­му напряжению, /к к5= 380-10/0,4=9500 А отсечка автома­тического выключателя на трансформаторе Tl (T2) будет работать надежно (9500/2400=4) и с временем 0,4 с.

Проверка селективности предохранителей 10 кВ с авто­матическим выключателем 0,4 кВ трансформатора Tl (T2) при к. з. в точке К.5 (рис. 36,а). При трехфазном к. з. на стороне 0,4 кВ (точка К5) через предохранители 10 кВ проходит ток, равный 380 А. При этом токе время плавле­ния выбранных предохранителей <плю-0,22 с (рис. 32,6). При однофазном к. з. значение тока уменьшается в 1,73 раза, а время плавления увеличивается до 0,8 с. Снижение значений тока к. з. и увеличение времени срабатывания предохранителей происходит и при к. з. через переходное сопротивление, что считается весьма вероятным. Таким об­разом, только при металлическом трехфазном к. з. на ши­нах 0,4 кВ не обеспечивается селективность предохраните­лей 10 кВ (<плю==0,22 с) и автоматических выключателей:

секционного (0,25 с) и вводного (0,4 с). Особенно опасна неселективность секционного автоматического выключателя САв, поскольку при включении его на устойчивое металлическое трехфазное к. з. на одной из секций он не успеет сра­ботать до того, как сработают плавкие предохранители на оставшемся в работе трансформаторе и произойдет погаше­ние обеих секций 0,4 кВ. В таком случае устройство АВР своим действием может только утяжелить аварию. Посколь­ку увеличение номинальных токов предохранителей 10 кВ является крайне нежелательным, следует рассмотреть воз­можности снижения времени действия секционного автома­та, выполнения устройств АВР па вторичных сборках или между электродвигателями вместо АВР на основном щите 0,4 кВ (показано на рис. 36,а), а также целесообразность включения транс4юрматоров через выключатели 10 кВ, оборудованные релейной защитой (§ 7). Выдержку времени релейной защиты па стороне 10 кВ всегда можно выбрать такой, чтобы обеспечить селективность между защитой трансформатора и электромагнитным расцепителем секци­онного автоматического выключателя 0,4 кВ.

Проверка селективности защиты РЗ питающей линии ВЛ1 (ВЛ2) и предохранителей 10 кВ Tl (T2). Для обес­печения полной селективности ток срабатывания макси­мальной токовой защиты питающей линии должен быть не менее чем на 40% выше, чем ток плавления ПКТ-10, соответствующий времени плавления 5с [5]. По времято-ковой характеристике ПКТ с номинальным током 50 А (рис. 32,6) значение этого тока равно 190 А. Ток сраба­тывания защиты линии должен быть по этому условию не менее 266 А, а по другим условиям он выбран равным 240 А (рис. 36,о). Следовательно, не во всем диапазоне возможных токов к. з. обеспечивается селективность. В таких случаях требуется обеспечить ее, по крайней ме­ре, при минимальных токах к. з. на выводах 10 кВ защи­щаемого трансформатора (точка К.4). При трехфазном к. з. в этой точке /к/(1=1280 А, при двухфазном к. з.- на 15% меньше: 1100 А; с учетом коэффициента запаса, равного 1,2, учитывающего неточность работы предохра­нителей, расчетный ток к. з. равен 900 А. При этом значе­нии тока время плавления предохранителей 10 кВ состав­ляет менее 0,05 с (рис. 32,6). При этом же значении тока время срабатывания реле PTB-I максимальной токовой защиты ВЛ1 (ВЛ2) равно 1 с (ток срабатывания защиты 240 А, время в установившейся части характеристики 11 с при 1,6•240=^:384 А). Таким образом, селективность защи­ты питающей линии и плавких предохранителей 10 кВ трансформатора полностью обеспечивается при к. з. на вы­водах трансформатора (1 с и 0,05 с) и частично при к. з. в трансформаторе. По этому условию селективности на питающей линии можно было бы выполнить защиту с тем же током срабатывания, но на реле типа РТ-85 с мини­мальным временем срабатывания реле в установившейся части 0,5 с (рис. 36,6), но это нежелательно, так как у автоматических выключателей на стороне 0,4 кВ транс­форматоров Tl, T2 время срабатывания выбрано около 0,4 с, а защита линии достаточно чувствительна к трех­фазным к. з. на шинах 0,4 кВ: kч=380/240==1,6. Поэтому время срабатывания защиты линии, по возможности, должно быть выбрано не менее 0,7 с учетом исправле­ния неселективного действия защиты линии устройством АПВ, а лучше всего около 1 с.                       |

Проверка дальнего резервирования. Как уже выясни-Ц лось, при трехфазном к. з. на стороне 0,4 кВ Tl (T2) за­щита питающей линии достаточно чувствительна и обес­печивает дальнее резервирование для ПС2. При однофаз­ных к. з. дальнее резервирование не обеспечивается (зна­чение тока на стороне 10 кВ в 1,73 раза меньше, чем при трехфазном к. з.). При двухфазном к. з. при установке трех реле максимальной токовой защиты чувствительность такая же, как при трехфазном к. з. При трех реле РТ-85, но при двух дешунтируемых ЭО, в этих ЭО при одном из видов двухфазного к. з. за трансформатором A/Y может проходить только по половине значения тока трехфазного к. з., т, е. 190 А. При токе срабатывания ЭО, равном 5 А (200 А, приведенным к первичной стороне Я 0 кВ), этого тока к. з. не хватит для срабатывания ЭО. Несмотря на то, что «Правила» допускают не резервировать к. з. за трансформаторами, следует искать технические возмож­ности для обеспечения дальнего резервирования (установ­ка трех ЭО, использование ЭО с меньшим, током сраба­тывания и т. д.). В данном примере целесообразно выпол­нить защиту линии на трех реле РТВ. Возможно приме­нение защиты ТЗВР (§ 2).

Выбор времени срабатывания пускового органа на­пряжения устройства АВР на стороне 0,4 кВ подстанции ПС2 (рис. 36,а). В большинстве схем автоматики на ЗТП пусковой орган минимального напряжения выполнен на электромеханическом реле времени типа ЭВ-225, катушка которого в нормальном режиме находится под напряже­нием. При исчезновении напряжения якорь этого реле вре­мени возвращается (отпадает), а размыкающий контакт замыкается с заданной выдержкой времени и дает коман­ду на отключение автоматического выключателя трансформатора, потерявшего питание (Tl или T2 на рис.36,й).

Отключение автоматического воздушного выключате­ля происходит лишь в том случае, если на другой сек­ции 0,4 кВ имеется напряжение. При отключении любого из автоматических воздушных выключателей трансформа­торов Tl или T2 с помощью их вспомогательных контак­тов подается оперативный ток на катушку реле времени переменного напряжения типа ЭВ-248, которое дает команду на включение секционного автомата САв. Для обеспечения однократности АВР команда дается с по­мощью импульсного контакта этого реле, который затем размыкается и находится в разомкнутом, состоянии до тех пор, пока любой из автоматических выключателей транс­форматоров Tl или T2 отключен. Если секционный авто­матический выключатель включится на секцию с устойчи­вым к. з., он сразу же отключится своим защитным уст­ройством (расцепителем), но второй раз уже не сможет включиться.

Несмотря на то, что время АВР равняется суммарно­му времени действия обоих реле времени, время пуска схемы АВР и отключения автоматического выключателя трансформатора определяется временем замыкания раз­мыкающего контакта только первого из реле времени (ЭВ-225). Это время следует выбирать большим, чем вре­мя действия устройства АПВ на питающей линии 10 кВ или устройства АВР на элементах 10 кВ или более высо­кого напряжения. В связи с этим может потребоваться за­мена реле ЭВ-225 (шкала до 3,5 с) на аналогичное реле ЭВ-235 (шкала до 9 с) или ЭВ-245 (шкала до 20 с).

В данном примере (рис. 36,а) на питающих линиях 10 кВ ВЛ1, ВЛ2 установлено устройство АПВ однократно­го действия с выдержкой времени, равной 1 с, время дей­ствия защиты РЗ этих линий также равно '1 с. Выдержка времени на замыкание размыкающего контакта реле ЭВ-225, пускающего схему АВР, может быть принята рав­ной 3,5 с. При возникновении к. з. на питающей линии 10 кВ, например ВЛ1, исчезнет напряжение на Tl ПС2, катушка реле времени пуска схемы АВР (реле ЭВ-225) потеряет питание и реле начнет отсчет времени. Через 1 с защита РЗ отключит головной выключатель ВЛ1, а еще через 1 с устройство АПВ даст команду на включение это­го выключателя. После успешного АПВ напряжение на Tl восстановится и реле ЭВ-225 возвратится в исходное положение до того, как замкнется его размыкающий 101

контакт. Таким образом обеспечивается преимущест­венное действие устройства АПВ питающей линии.

Однако при времени действия АПВ на питающих ли­ниях 10 кВ от 2 до 5 с для первого цикла и около 15 с для второго цикла необходимо соответствующим образом повышать и время пуска устройств АВР на стороне 0,4 кВ. Ступень селективности следует принимать от 2 до 3,5 с, учитывая невысокую точность электромеханических реле времени со шкалой 9 с, и особенно 20 с. С появле­нием более точных полупроводниковых реле времени сту­пень селективности будет уменьшаться.

Пример 8-3. Для двухтрансформаторной ЗТП-10 кВ необходимо выбрать параметры срабатывания (уставки) устройств релейной защиты трансформаторов Т1 и Т2: то­ковой отсечки, максимальной токовой защиты (без пуска по напряжению), специальной токовой защиты от к. з. на землю на стороне 0,4 кВ (Т, ТВ, ТцВ на рис. 37,а).

Исходные данные.   Параметры защищаемых трансформаторов мощностью 1 MB-А указаны на схеме (рис. 37,а). Здесь же приведены результаты расчета то­ков трехфазного к. з., которые выполнены так же, как в примере 8-1. При этом в целях упрощения расчетов в учебном примере принято, что значения токов к. з. на ши­нах 10 кВ 3777 одинаковы при питании от основного ис­точника А и резервного-Б. В числителе указаны макси­мальные, в знаменателе-минимальные значения токов

Рис. 37. Расчетные схемы к примерам 8-3 (а) приведены к напряжению 10 кВ)

8-4 (б) (токи к. з.

трехфазного к. з., отнесенные к напряжению 10 кВ. Опи­сания защит приведены в § 7.

Расчет токовой отсечки. Ток срабатывания отсечки вы-

йирасюя uu условию отстройки иг максимального значе­ния тока к. з. за трансформатором. При установке pine Р1В или РТ-85 (схема с дешушированием ЭО, рис. 12,6) ток срабатывания отсечки выбирается Iс.о==1,6-817= =130U А, где 1,6-коэффициент надежности несрабаты­вания [5J, 817 А-максимальное значение тока при к. з. за трансформатором (рис. 37,а). Коэффициент чувстви­тельности отсечки определяется при двухфазном к. з. на выводах l0 кВ защищаемого трансформатора при мини­мальном значении тока к. з. и при условии, что погреш­ность трансформаторов тока не более 10% [5, 9j:

k^^.865- 2800/1300=1,86» 2.

В данном примере коэффициент чувствительности со­ответствует «Правилам» (около 2), но надо иметь в виду, что при менее мощных источниках питания значения^ко­эффициентов чувствительности токовой отсечки оказыва­ются значительно меньше 2. В таких случаях «Правила» рекомендуют выполнять либо дифференциальную защиту (практически для рассматриваемых трансформаторов она не применяется), либо устанавливать на максимальной токовой защите выдержку времени не более 0,5 с. Послед­нее в общем случае допустимо, если на секционном авто­матическом выключателе (рис. 36,а) выдержка времени электромагнитного расцепителя в независимой части ха­рактеристики не превышает 0,25 с.

Расчет максимальной токовой защиты. Ток срабатыва­ния выбирается по наиболее тяжелому условию обеспече­ния несрабатывания защиты при АВР на стороне 0,4 кВ, аналогичному выражению (8):Iсз>=(1.3/0.65)*(2*0.7*58+1.5*0.7*58)=280 A

или 4,9 номинального тока трансформатора. В этом рас­чете коэффициенты надежности 1, 3 и возврата 0,65 приня­ты для реле прямого действия типа РТВ. Коэффициент 0,7 учитывает фактическую загрузку каждого из трансформа­торов, которая должна выбираться таким образом, чтобы после отключения одного из трансформаторов рабочий ток оставшегося трансформатора был бы не более 1,4 его но­минального тока. Коэффициенты самозапуска (2) и уве­личения тока нагрузки неотключавшейся секции (1,5) при­няты в предположении, что нагрузка подстанции состоит преимущественно   из   асинхронных электродвигателей 0,4 кВ, участвующих в самозапуске.

Коэффициент трансформации трансформаторов тока 1ТТ может быть выбран 100/5 или 150/5 (по максималь­ному рабочему току защищаемого трансформатора). При пт=-150/5 ток срабатывания реле РТВ можно выбрать 9 А (270 А первичных) или !l0 A (300 А первичных). При установке трех реле РТВ (рис. 9) чувствительность защи­ты одинакова при трехфазном и всех видах двухфазного к. з. за трансформатором со схемой соединения обмоток

Д/Y:

kч(з)= kч(2)=790/300=2,6>1,5 [2].

При установке только двух РТВ коэффициент чувстви­тельности при одном из видов двухфазного к. з. уменьша­ется в 2 раза и становится равным 1,3, что недостаточно.

При однофазном к. з. на землю на стороне 0,4 кВ через реле максимальной токовой защиты на стороне 10 кВ про­ходит ток, в 1,73 меньший, чем при трехфазном к. з. Ко-, эффициент чувствительности йч^(l)=2,6/1,73= 1,5. Формаль­но в данном случае можно было бы не устанавливать спе- | циальную токовую защиту от к. з. на землю на стороне « 0,4 кВ, но практически она выполняется, так как являет­ся высокочувствительной защитой сети 0,4 кВ, способной к дальнему резервированию при наиболее частых видах повреждения.

При выполнении максимальной токовой защиты на ре­ле типа РТ-85 ток срабатывания может быть выбран не­сколько меньшим, чем при установке реле РТВ, посколь­ку для более точных реле РТ-85 можно принять в расче­те kн=1,2, а kв==0,8 [5]. По формуле, аналогичной выра­жению (8), определяется

Iсз >= (1,2/0,8)* (2*0,7*58 + 1,5*0,7 * 58)=210 А,

или 3,6 номинального тока трансформатора. При nт=150/5 ток срабатывания реле равен 7 А, что можно вы­полнить на реле типа РТ-85/1. Кратность отсечки k =1300/210=6,2, что также выполнимо на этих реле.

Коэффициент чувствительности должен определяться отдельно для реле и для дешунтируемых ЭО в зависимо­сти от числа реле и ЭО. При трех реле ^=790/210=3,76, что указывает на допустимость установки в данном случае только двух реле (/г„=1,88). При двух дешунтируемых ЭО с током срабатывания 5 А, что составляет 150 А (первичных), коэффициент чувствительности для ЭО 0,5Х Х790/150=2,6, что больше, чем требуется (1,8). При од­нофазных к. з. на землю на стороне 0,4 кВ чувствитель­ность защиты также обеспечивается.

Коэффициенты чувствительности максимальной токо­вой защиты должны быть определены при междуфазных к. з. также в зонах дальнего резервирования, т. е. в конце отходящих линий 0,4 кВ (в этой книге расчеты токов к. з. в сетях 0,4 кВ не рассматриваются: см., например, работу [14]). Чувствительность при однофазных к. з. на землю в сети 0,4 кВ для этой защиты может не определяться, так как при этих видах к. з. дальнее резервирование осу­ществляется специальной токовой защитой нулевой после­довательности 0,4 кВ.

Выдержка времени максимальной токовой защиты, как уже указывалось, выбирается в зависимости от чувстви­тельности токовой отсечки. Если токовая отсечка имеет коэффициент чувствительности около 2, то время сраба­тывания максимальной токовой защиты выбирается около 1 с, чтобы обеспечить селективность при к. з. на стороне 0,4 кВ трансформатора (уставка по времени максималь­ного расцепителя автоматического воздушного выключа- ' теля 0,4 или 0,6 с). При этом выдержка времени защит питающих элементов (линий 10 кВ) выбирается по усло­вию согласования с токовой отсечкой трансформатора, т. е. может выбираться в пределах 0,4-0,5 с. Если коэф­фициент чувствительности токовой отсечки значительно меньше 2, то время срабатывания максимальной токовой защиты должно выбираться равным 0,5 с [2].

Расчет специальной токовой защиты нулевой последо­вательности от к. з. на землю на стороне 0,4 кВ. По ус­ловию несрабатывания защиты при несимметричной на­грузке и появлении токов небаланса в нулевом проводе трансформатора, куда включен трансформатор тока 2ТТ (рис. 37), ток срабатывания защиты выбирается в преде-лх   (1,2-11,5)/ном г, т. е. (1,2-1,5) •58.10/0,4=1740-2175 А, отнесенных к напряжению 0,4 кВ. Ток в месте од­нофазного к. з. за трансформатором со схемой соединения обмоток Д/ У- равен по значению току трехфазного к. з., т. е. 790 А, отнесенным к напряжению 10 кВ или 19750 А, приведенным к стороне 0,4 кВ. Таким образом, коэффици­ент чувствительности этой защиты при однофазном к. з. за трансформатором может быть равен 9-10, что значи­тельно больше, чем требуется. Однако при однофаз­ных к. з. в зонах резервирования токи не столь велики,

Поскольку сопротивление линий 0,4 кБ при этом виде к. з. значительно выше, чем при междуфазных к. з. При про­ектировании сетей 0,4 кй необходимо выбирать сечения проводов и длины воздушных и кабельных линии U,4 кВ таким образом, чюоы при однофазном к. з. и конце каж­дой линии обеспечивалось необходимое значение коэффи­циента чувствительности для специальной защиты нуле­вой   последовательности   питающего трансформатора 10(б)/0,4 кВ. По «Правилам» [2J наименьшее значение этого коэффициента для токовых защит при к. з. в зоне резервирования должно быть равно 1,2.

Время действия выбирается в пределах 0,4-0,5 с. Же­лательно выполнять специальную токовую защиту нуле­вой последовательности с двумя ступенями выдержки вре­мени: с первой, меньшей, действовать на отключение сек­ционного автомата САв, а со второй, несколько боль­шей на отключение автомата своего трансформатора.

Пример 8-4. Выбираются параметры срабатывания «(уставки) токовой отсечки и максимальной токовой за­щиты для блока линия-трансформатор ^Т, ТВ на рис. 37,6).

Исходные данные. Параметры защищаемых ли­ний ВЛ1 и трансформатора Т1 мощностью l MBA, a также значения токов трехфазного к. з. показаны на схе­ме, причем в числителе-максимальные, в знаменателе- минимальные значения токов, отнесенные к напряжению 10 кВ. Описания защит приведены в § 7.

Расчет токовой отсечки. По условию несрабатывания отсечки при к. з. за трансформатором (точка К3\ при ис­пользовании реле РТВ или РТ-85 ток срабатывания вы­бирается Iс.о== 1,6 •740=1180 Л таким же образом, как в предыдущем примере. Коэффициент чувствительности при двухфазном к. з. на выводах 10 кВ трансформатора (точ­ка К.2) при условии, что погрешность трансформаторов тока 1ТТ не превышает 10%, k^w==0,865- 2040/1180=1,5. Поскольку в «Правилах» [2] не указывается наименьшее значение коэффициента чувствительности для токовых от­сечек блоков линия-трансформатор, а говорится лишь о необходимости частичной защиты трансформатора быстро­действующей защитой линии, считаем, что в данном при­мере отсечка достаточно эффективна.

Расчет максимальной токовой защиты. Ток срабаты­вания выбирается так же, как в предыдущем примере, т. е. 300 А при использовании реле РТВ и 210 А-при FT-85. При обязательной установке трех реле коэффициенты чувствительности при к. з. в точке КЗ равны 2,4 и 3,4, соответственно, и, таким образом, максимальная то­ковая защита блока надежно защищает весь трансформа­тор при двухфазных и трехфазных к. з., а также и при од­нофазных к. з., по с меньшими в 1,73 раза коэффициента­ми чувствительности (1,4 и 2). Поэтому можно не выпол­нять собственную защиту трансформатора (рис. 37,6) от междуфазных к. з. на стороне 10 кВ. При этом время дей­ствия максимальной токовой защиты блока линия-транс­форматор не должно превышать 1 с [2»).

Специальную токовую защиту нулевой последователь­ности на стороне 0,4 кВ рекомендуется выполнять во всех случаях, но в особенности тогда, когда невелики значения коэффициентов чувствительности максимальной токовой защиты блока линия-трансформатор при однофазном к. з. на стороне 0,4 кВ трансформатора (менее 1,5). В данном примере это относится к варианту выполнения макси­мальной токовой зашиты на реле РТВ (^ч⁰^!^.

Параметры срабатывания специальной токовой защиты нулевой последовательности выбираются так же, как в' предыдущем примере. Защита действует на отключение. только автоматического воздушного выключателя 0,4 кВ, . поскольку по «Правилам» [21 допускается не прокладывать специальный контрольный кабель для обеспечения -. действия этой зашиты на выключатель линии '10 кВ. Од­нако следует помнить, что однофазное к. з. на участке между трансформатором и местом установки автомата на главном щите 0,4 кВ не ликвидируется после отключения этого автомата, для отключения этого к. з. требуется до­статочная чувствительность максимальной токовой защиты линии 10 (6) кВ именно к однофазным к. з. Для транс­форматоров со схемой соединения обмоток Д/Y необхо­димая чувствительность в большинстве случаев может быть обеспечена, а для трансформаторов Y/V-наобо­рот, в большинстве случаев не обеспечивается. Это явля­ется одной из причин требования Госэнергонадзора Мин-энерго СССР о применении трансформаторов со схемой соединения обмоток Д/V.