1 Защита линий электропередач напряжением 10 кВ.
Здесь рассмотрим защиту линий КЛ1, КЛ2.
На кабельных линиях электропередачи в сетях напряжением 10 кВ, работающих с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор, должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и от однофазных замыканий на землю [4, п.3.2.91].
На
линиях с односторонним питанием от
многофазных замыканий должна
устанавливаться, как правило,
двухступенчатая токовая защита
(селективная токовая отсечка и мгновенная
токовая отсечка). Первая ступень может
быть выполнена в виде максимальной
токовой защиты с независимой или
зависимой характеристикой выдержки
времени, вторая ступень – в виде токовой
отсечки без выдержки времени [4, п.3.2.93].
Защита от однофазных замыканий на землю должна быть выполнена в виде [4, п.3.2.96]:
- селективной защиты (устанавливающей поврежденное направление), действующей на сигнал;
- селективной защиты (устанавливающей поврежденное направление), действующей на отключение, когда это необходимо по требованиям безопасности; защита должна быть установлена на питающих элементах во всей электрически связанной сети;
- устройство контроля изоляции; при этом отыскание поврежденного элемента должно осуществляться специальными устройствами; допускается отыскание поврежденного элемента поочередным отключением присоединений.
Для защиты линий применим цифровой терминал SEPAM S20 с блоками:
- 51, 51N и 49RMS для защиты кабельных линий КЛ1 и КЛ2.
2. Защита сборных шин ГПП напряжением 10 кВ.
На секционном выключателе Q должна быть предусмотрена двухступенчатая токовая защита от многофазных КЗ (селективная и мгновенная токовые отсечки) [6, п. 12.3, с. 4]. Данную защиту осуществим применением цифровых терминалов SEPAM S20 с блоком 51.
3. Защита силовых трансформаторов Т1, Т2 типа ТРДН-40000/110/10/10.
Для трансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы [4, п. 3.2.51]:
- многофазных замыканий в обмотках и на их выводах;
- однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах в сетях с глухозаземленной нейтралью;
- витковых замыканий в обмотках;
- токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;
- токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;
- понижения уровня масла.
Для защиты силовых трансформаторов, в соответствие с требованиями [4], предусматриваются следующие основные типы релейной защиты [6, п.12.4]:
1) Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений должна быть предусмотрена продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени. Данную защиту выполним применением цифровых терминалов SEPAM (блок 87T). Но по условиям задания данная защита не используется.
2) Основной защитой трансформаторов от витковых замыканий и других внутренних повреждений, сопровождаемых разложением масла и выделением газа, а также от понижения уровня масла, является газовая защита. Она должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и
на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла. Эту защиту выполним применением терминала SEPAM (блок 63).
3) Резервная защита от токов в обмотках, обусловленных внешними многофазными КЗ. В качестве неё должна быть предусмотрена МТЗ (селективная токовая отсечка). При выборе тока срабатывания максимальной токовой защиты необходимо учитывать возможные токи перегрузки при отключении параллельно работающих трансформаторов и ток самозапуска электродвигателей, питающихся от трансформаторов. В нашем случае эту защиту следует устанавливать [4, п. 3.2.61] со стороны основного питания. Данную защиту выполним применением терминала SEPAM (блок 51).
4) Защиту от перегруза обеспечиваем как МТЗ SEPAM (блок 51) с действием на сигнал.
5) Тепловая защита трансформатора. Здесь применим цифровые терминалы SEPAM (блок 49Т), которые позволяют подключать датчики температуры. Это обеспечивает контроль температуры при работе трансформаторов. Температурная защита трансформаторов работает на сигнал. Также для защиты трансформаторов используем защиту от тепловой перегрузки (блок 49RMS).
Таким образом,
защиту трансформаторов Т1 и Т2 осуществим
применением цифровых терминалов SEPAM
Т87 с блоками 87Т, 63, 51, 49T,
49RMS.
3.2.1 Расчет уставок защит кабельных линий КЛ1, КЛ2
На линиях с односторонним питанием, отходящих от ГПП, для защиты от многофазных КЗ устанавливается, как правило, двухступенчатая токовая защита, состоящая из:
- селективной токовой отсечки (максимальной токовой защиты с независимой или зависимой времятоковой характеристикой),
- мгновенной токовой отсечки.
В нашем случае для защиты кабельных линий КЛ1, КЛ2 устанавливаем только селективную токовую защиту (СТЗ) с зависимой время-токовой характеристикой. Мгновенную токовую отсечку не устанавливаем из-за того, что она имеет маленькую зону действия [6, с. 121].
Согласно ПУЭ, кабельные линии 10 кВ должны иметь защиту от ОЗЗ в виде:
- селективной защиты (устанавливающей поврежденное направление), действующей на сигнал,
- селективной защиты (устанавливающей поврежденное направление), действующей на отключение, когда это необходимо по требованиям безопасности,
- устройства контроля изоляции, при этом отыскание поврежденного элемента должно осуществляться специальными устройствами, допускающими отыскание поврежденного элемента поочередным отключением присоединений.
Принципы выполнения защит от ОЗЗ зависит от режима работы нейтрали.
Для защиты линии от ОЗЗ используется токовая защита нулевой последовательности, ненаправленная, с независимой время-токовой характеристикой.
Защиту от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) осуществим с помощью блока 51N цифрового терминала SEPAM S20.
Рассчитаем уставки защит кабельных линий:
Рассчитаем
максимальный рабочий ток
,
проходящий по кабельной линии КЛ1,
определяемый по формуле :
А,
где
А
– длительно допустимый ток кабельной
линии КЛ1 марки 2×(А-3×150).