9. Токовая защита обратной последовательности автотрансформаторов

9.1. Ниже даны указания но расчету токовой за­щиты обратной последовательности автотрансформато­ров при выполнении ее направленной с фильтром-реле тока и мощности обратной последовательности типа РМОП-2 либо ненаправленной с фильтром-реле тока обратной последовате.1ьиости типа РТФ-1М указания по релейной защите. Выпуск 13А», put. 2.1—2,4).

У .2. Первичный ток срабатывания защиты выби­рается по условию отстройки от тока на выходе фильтра обратной последовательности при максималь­но возможной в условиях эксплуатации перегрузке автотрансформатора по выражению

(9.1)

где — ток небаланса на выходе фильтра обратной последовательности, приведенный к первичной стороне трансформаторов тока зашиты, а рассматриваемом режим максимально возможной в условиях эксплуата­ции перегрузки автотрансформатора; обусловлен по­грешностью трансформаторов тока защиты и погреш­ностью фильтра, связанной с неточностью настройки и возможным отклонением частоты; — первичный ток обратной последовательности в рассматриваемом режиме перегрузки, обусловленный несимметрией в си­стеме (наличие несимметричной, например, железно­дорожной нагрузки, работа одной из линий в дли­тельном неполнофазном режиме т. д.); — коэф­фициент отстройки, принимаемый равным 1,2; к, — коэффициент возврата реле, для фильтра — реле типа РТФ-1М может быть принят равным 0,75; для фильт­ра-реле типа РЛЮП-2—U,8.

Первичный ток небаланса ориентировочно может быть определен по выражению

(9.2)

где — максимально возможный в условиях эксплуатация ток нагрузки автотрансформатора (на­пример, в условиях послеаварийного «наброса» нагрузки; — коэффициент небаланса; при выполне­нии защиты с фильтр а ми-реле типа РТФ-1М или PМОП-2 может быть принят равным 0,02—0,03.

Условие отстройки от тока, возникающего в вы­ходных цепях фильтра при разрыве соединительных проводов трансформаторов тока, питающих устройство фильтр-реле, при выборе тока срабатывания защиты не учитывается во избежание неоправданного загруб лення защиты, поскольку при надежном выполнении монтажа вторичных цепей такие повреждения редки.

При выборе тока срабатывания защиты по (9.1 J последняя, как правило, не согласуется с ре­зервными ступенями защит смежных линий (см. п. 9J), поэтому в целях снижения возможности неселектив­ных действий защиты следует принимать ее ток сра­батывания

(9.3)

а также ограничить чувствительность защиты в зоне резервирования (£, должен быть не более 1,5).

9.3. В условиях эксплуатации рекомендуется так­же производить согласование по чувствительности рассматриваемой защиты обратной последовательности с защитами, установленными на смежных линиях н на автотрансформаторе на стороне низшего напряже­ния:

1. С токовой защитой нулевой последователь­ности в сетях с глухозаземлейными нейтралями.

2. С защитой от многофазных КЗ (дистанци­онная, максимальная токовая).

9.3.3. С токовой защитой обратной последователь­ности, если имеются смежные линии, на которых пре­дусмотрена такая защита; при этом согласование по mi. 9.3.1 и y.3j! с защитами этих линий не произво­дится.

Сказанное согласование производится в случаях, когда это признано целесообразным для обеспечения надежного электроснабжения потребителей (например, для защиты мощных авппрансформаторов, осуще­ствляющих ответственную связь между системами, когда при отключении этих автотрансформаторов те­ряет питание большой район с ответственными по­требителями) и при этом обеспечивается требуемая чувствительность рассматриваемой защиты. При выбо­ре тока срабатывания по условию согласования по чувствительности условие по п. 9.2, как правило, не ииляется расчетным. Расчет параметров срабатывания защиты по условию согласования по чувствительности рассматривается ниже и производится в соответствии с указаниями, приведенными в приложении 118.

9.4. Согласование по чувствительности с защитами смежных линий (см. п. 9.3) должно производиться с наисюлее чувствительными ступенями этнх защит.

Для смежных линии, на которых предусматривает­ся возможность длительной работы двумя фазами, кроме обычного согласования с защитами, действую­щими при КЗ в режиме работы тремя фазами, до­полнительно должно производиться согласование с за­щитами, действующими при КЗ в режиме работы дву­мя фазами.

Выбор по условию согласования требуется производить так, чтобы при отказе по чувствительно­сти одной из отмеченных защит рассматриваемая за­щита обратной последовательности не приходила в действие, т. е. должно удовлетворяться условие

(9.4)

где —ток обратной последовательности в ме­сте установки рассматриваемой токовой защиты об­ратной последовательности в условиях, когда защита, с которой производится согласование, находится на грани срабатывания, для режимов работы и вида КЗ, оо уело вливающих наибольшее значение тока в рас­сматриваемой защите; *„тс — коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,1.

9.4.1. При выборе условию п. 9.3.3 ток , входящий в выражение (9.4J, вычисляется но выражению

(9.5)

где — ток срабатывания защиты обратной по­следовательности смежной линии, с которой произво­дится согласование; — максимальный коэффи­циент токораспределения в схеме замещения обратной последовательности, равный отношению тока в месте установки рассматриваемой защиты к току в смежной линии, с защитой которой производится согласование; определяется при каскадном отключении КЗ в зоне резервирования последней.

9.4.2. При выборе по условиям пп. 9.3.1 и 9.3.2 в целях упрощения расчета допускается:

согласование защит по чувствительности произво­дить только с защитами от замыканий на землю в се­тях с глухозаземленными нейтралями (см. п. 9.3.1) и с защитами от многофазных КЗ в сетях с изолирован­ными нейтралями (см. п. 9.3.2); пра этом допускается не учитывать неосновные режимы работы, а повреж­денную линию следует считать отключенной основной защитой на противоположном конце;

не производить согласование с защитами, чув­ствительность которых с запасом превосходит требуе­мую для резервных защит по ПУЭ.

9.4.3. При выборе по условию п. 9.3.1 ток , входящий в (9.4), определяется по выражениям:

для замыкания, одной фазы на землю

(9.6)

для замыкания двух фаз на землю

(9.7)

где —ток срабатывания токовой защиты нулевой последовательности, с которой производится согласо­вание; и - результирующие сопротивления схем замещения соответственно нулевой и обратной последовательностей относительно места расчетного КЗ; определяются для. металлического КЗ; — макси­мальный коэффициент токораспределения в схеме за­мещения обратной последовательности, равный отно­шению тока в месте установки рассматриваемой защи­ты к току в месте КЗ; — по возможности мини­мальный (рассматривается тот же режим работы сети, что и при определении ) коэффициент токорас-пределення в схеме замещения нулевой последователь­ности, равный отношению тока в смежной линии, с за­щитой которой производится согласование, к току в месте КЗ; k_п — коэффициент, учитывающий влияние переходных сопротивлений в месте КЗ, может быть принят равным 1,2.

Расчетный вид КЗ определяется в соответствии с приложением П8

, расчетным для согласования является замыкание двух фаз на землю;

, замыкание на землю одной фазы.

Значение определяется по (П8.13) 1 (П8.11).

Вывод выражений (9.6) и (9.7) приведен в при­ложении П8.

9.4.4. При согласовании с защитами, действую­щими при КЗ в режиме длительной работы двумя фазами (которое производится дополнительно к п. 9.4.3, если на рассматриваемой смежной линии предусмат­ривается указанный режим работы), ток , вхо­дящий в (9.4), определяется по (П8.15)

(9.8)

где —то же, что в (9.6); — то же, что в (9.5); и —то же, что в (9.7), но относитель­но месга разрыва в схеме с одновременным металли­ческим КЗ между тремя фазами в конце линии, рабо­тающей двумя фазами.

Ток срабатывания защиты по рассмотренному ус­ловию может бить ориентировочно (с запасом) при­нят по (П8.16)

(9.9)

где — ток срабатывания токовой защиты нулевой последователыгости, действующей в длительном режиме работы двумя фазами, на линии, для которой преду­сматривается такой режим работы.

9-4.5. При выборе по условию п. 9.3.2 ток , входящий в выражение (9.4), для согласования с дистанционной защитой смежных линий в сетях с изо­лированными нейтралями в целях упрощения целесо­образно определять без учета сдвига углов сопротивлений элементов системы, принимая сопротивления элемен­тов, входящих в схемы прямой и обратной последова­тельностей, одинаковыми. При этом ток опреде­ляется по выражению

(9.10)

где — результирующее сопротивление схемы прямой (обратной) последовательности по отношению к месту КЗ; определяется по (П8.19); — то же, что в (9.6) и (9.7).

9.4.6. При выборе по условию п. 9.3.2 ток , входящий в (9.4), для согласования с макси­мальной токовой защитой смежных линий в сетях с изо­лированными нейтралями определяется по выражению

(9.11)

где — ток срабатывания максимальной токовой за­щиты, с которой производится согласование; — то же, что в (9.5).

9.5. В тех случаях, когда последние Ступени защит от замыканий на землю, установленных па сторонах высшего и среднего напряжений автотрансформатора, согласованы с защитами смежных линий, согласование с защитами линий в сетях с глухозаземленными нейтра­лями по пп. 9.3.1 и 9.3.2 ориентировочно может быть выполнено по (П8.14)

(9.12)

где /ос> — ток срабатывания последней, наиболее чув­ствительной ступени защиты от замыканий на землю автотрансформатора.

9.6. Выдержка времени защиты выбирается по усло­вию согласования с теми защитами, с которыми она согласовывалась по чувствительности, т. е. с последни­ми, наиболее чувствительными ступенями защит смеж­ных линий от многофазных КЗ (дистанционная, макси­мальная токовая) и токовой защиты нулевой последо­вательности (последнее — в сетях с глухозаземленными нейтралями) или с токовой защитой обратной после­довательности.

Защита действует последовательно: иа разделение систем (секций) шин, на отключение выключателей той стороны автотрансформатора, куда направлена защита, на выходные реле защиты автотрансформатора анало­гично тому, как дистанционная защита автотрансфор­маторов (см. п. 8.1.11).

Выдержка времени действия защиты по цепи авто­матического ускорения должна приниматься больше максимального времени разновременности включения фаз выключателя автотрансформатора.

7. Чувствительность защиты по току проверяется по выражению

(9.13)

где — ток обратной последовательности в месте установки защиты при металлическом КЗ между двумя фазами в конце зоны резервирования в режиме, обу­словливающем наименьший ток в защите.

Следует отметить, что одна из резервных защит автотрансформатора — данная или токовая защита ну­левой последовательности (гл. 12) — должна удовлетво­рять требованию чувствительности в конце зоны резер­вирования при замыкании двух фаз на землю.

В соответствии с ПУЭ (п. 3.2.21) требуется обес­печить наименьший коэффициент чувствительности — по­рядка 1,2. Если на автотрансформаторе используется дистанционная защита второй ступени с характеристи­кой срабатывания, смещенной в первый квадрант ком­плексной плоскости и не охватывающей начало смежных линий и если в этой зоне не обеспечивается надеж­ное действие первой ступени рассматриваемой дистан­ционной зашиты {т. е. не обеспечивается надежное *зацепление> характеристик первой и второй ступеней ди­станционной защиты автотрансформатора), чувстви­тельность рассматриваемой зашиты обратной последо­вательности должна проверяться при КЗ в начале зоны срабатывания указанной второй ступени дистанционной защиты (см. п. 8.1.12). При этом требуется обеспечить наименьший коэффициент чувствительности порядка 1,3, учитывая возможную погрешность дистанционной защиты.

Чувствительность защиты по мощности проверяется по выражению

(9.14)