В.В. Шестакова, А.В. Шмойлов, С.М. Юдин

В.В. Шестакова, А.В. Шмойлов, С.М. Юдин

 

Проектирование устройств релейной защиты и автоматики в ЭЭС

 

Издательство

Томского политехнического университета

2012

 

 

Введение

 

Надежность работы энергосистем во многом зависит от средств релейной защиты и автоматики (РЗ и А). В настоящее время все большее распространение получают программные устройства РЗ и А на микропроцессорной элементной базе. Они объединяют в едином блоке всю защиту и автоматику элемента энергосистемы.

Применение реле и терминалов, выполненных на новой элементной базе, не отменяет известных принципов по выбору основных параметров срабатывания устройств РЗ и А. Напротив, данные принципы можно гораздо эффективнее реализовать при использовании цифровых устройств.

В связи с постоянным усложнением схем, представляется целесообразным производить расчеты уставок РЗ не вручную, а с помощью специализированных программных комплексов. Комплекс программ АРМ СРЗА принят в промышленную эксплуатацию в качестве основного программного средства в ЦДУ ЕЭС, ОДУ Востока, ОДУ Сибири, ОДУ Урала, ОДУ Средней Волги, ОДУ Центра, ОДУ Северного Кавказа, ОДУ Северозапада, всеми РДУ этих ОДУ. АРМ СРЗА передан в эксплуатацию во все МЭС Федеральной сетевой компании, а также в энергетические компании Белоруссии, Казахстана, Латвии, Литвы, Монголии. Авторы программ АРМ СРЗА: Черняков В.Н, Седельников Г.Ф., Стенина В.В., Дубрановская Н.Л., Рубина Е.Н. (производственный кооператив «БРИЗ», г. Новосибирск).

В энергетическом институте студентам предоставляется возможность рассчитывать уставки релейной защиты и некоторых видов автоматики с помощью специализированного программного комплекса АРМ СРЗА.

Ниже перечислены основные возможности, предусмотренные в ПК АРМ СРЗА.

1. Создание математической модели сети с ее графическим изображением на экране (практически без ограничения числа узлов).

2. Расчет электрических величин (токи, напряжения, сопротивления) при любом виде несимметрии в любой промежуточной точке линии при металлическом замыкании или замыкании через переходное сопротивление с возможностью учета нагрузочного режима.

3. Возможность использовать для анализа результатов расчета векторную диаграмму и калькулятор.

4. Расчет параметров срабатывания устройств релейной защиты и хранение результатов расчета по ступеням.

При написании пособия использовались методические указания ООО «ЭКРА» и инструкция пользователя СПК АРМ СРЗА.

 

Расчет токов КЗ и неполнофазных режимов

В электрической сети

Подготовка исходных данных по заданной схеме в соответствии с правилами

 программного комплекса АРМ СРЗА

Рассмотрим порядок подготовки и внесения данных на примере схемы, представленной на рис. 1.

 

Рис. 1

На рис. 1 обозначено:

С – система бесконечной мощности,

Г – генератор ТВВ-200- 2ЕУ3,  

Т1 – повышающий двухобмоточный трансформатор,

Т2 – трансформатор собственных нужд ЭСТ с расщепленной обмоткой,

Т3 – понижающий трансформатор на подстанции с расщепленной обмоткой,

Л1, Л2 – воздушные двухцепные линии.

 

 

Генераторы и система

В ПК АРМ СРЗА сопротивления генераторов вносятся в таблицы в именованных единицах (Ом)

 

Х _Г = X"_d*U² cos φ/P _Г.

 

Сопротивление генератора обратной последовательности Х ₂ рассчитывается аналогично через X _2*.

ЭДС генератора Е _Г и угол δ определяются из векторной диаграммы генератора на основании заданного сosφ и X " _{d *} (рис. 1).

Рис. 1. Векторная диаграмма

 

Сопротивление системы Х _С можно учесть небольшим реактивным сопротивлением. В данном примере для U = 220 кВ можно принять сопротивление для прямой и обратной последовательностей равными Х _С1 = Х _С2 = 1 Ом. Сопротивление системы для нулевой последовательности можно ориентировочно принять равным Х _С0 = 3 Ом.

 

Таблица 1

Паспортные данные					Расчетные данные
P ном,МВт	сos φ	U Г, кВ	X"d *	X 2*	Е Г, кВ	δ	Х Г, Ом	Х 2, Ом
ТВВ 200	0,85	15,75	0,1805	0,22	17.4	8º	0,19	0,23

 

Трансформаторы

Сопротивления всех трансформаторов приведем к высокому напряжению.

Сопротивления в схеме замещения двухобмоточного трансформатора Т1 определяются по формулам

, .

Сопротивления трансформаторов с расщепленными обмотками определим следующим образом

,

, ,

, .

 

                                                                                           Таблица 2

Тип	обоз-наче-ние	КТ	напряжения обмоток (кВ)		u к (%)	потери (кВт)			Сопротивления обмоток (Ом)
ТДЦ 250	Т1	242 15.75	ВН	242	11	∆ Р к		600	хТ	25,77
			НН	15.75					rT	0,562
ТРДНС-25000	Т2	2,5	ВН	15.75	12	∆ Р к		115	хВТ2	0.15
			НН	6.3					xНТ2	2.1
									r ВТ2	0.0225
									rHТ2	0.045
ТРДЦН-63000	Т3	20.9	ВН	230	12	∆ Р к	300		хВТ3	12.6
			НН	11					xНТ3	176.4
									r ВТ3	2
									rHТ3	4

 

 

Линии электропередач

Таблица 3

Линии	Длина (км)	Марка провода	Удельные параметры			Параметры ЛЭП
Л1, Л2	80	АС-240	r 0	0,065	Ом/км	r	5,2	Ом
			x 0	0,401		x	32,08
			b 0	2,84	мкСм/км	b	227	мкСм

 

Нагрузка

 

Информация о нагрузках, в отличие от ПК Мустанг, в АРМ СРЗА задается в виде сопротивлений. Примем нагрузки равными:

S ₁ = S ₂ = P ₁ + jQ ₁ = 8 + j 4 MBA,

S ₃ = S ₄ = P ₃ + jQ ₃ = 15 + j 5 MBA,

S ₅ = P ₅ + jQ ₅ = 200 + j 120 MBA.

Доля мощности асинхронных двигателей в нагрузке:

S1, S2 – 70%, 

S3, S4 – 30%,

S5 – 0%.

 

Для примера определим сопротивление прямой последовательности нагрузки S ₁

.

 

Сопротивления обратной последовательности нагрузки определяются по формулам

,

где R _2*, Х _2* – коэффициенты, учитывающие снижение сопротивления из-за влияния асинхронных двигателей [1], их значения приведены в таблице 4.

Таблица 4

 

З ависимость сопротивлений обратной последовательности нагрузки R _2*, Х _2* от доли асинхронных двигателей в нагрузке

Доля мощности АД	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
R 2*	1	0,4	0,2	0,1	0,05	0,03	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
Х 2*	1	0,6	0,5	0,4	0,32	0,28	0,22	0,2	0,19	0,18	0,18

 

Сопротивления нагрузок для прямой и обратной последовательностей представлены в таблице 5.

Таблица 5

	Z H1= Z H2	Z H3= Z H4	Z H5
Прямая послед.	3.97+j1.98 Ом	6+j2 Ом	194+j116 Ом
Обратная послед.	0.08+j0.396 Ом	0.6+j0.8 Ом	194+j116 Ом

 

Схема замещения прямой последовательности для схемы рис. 1 представлена на рис. 2.

 

Рис. 2. Схема замещения прямой последовательности

 

 

После подготовки расчетной схемы замещения электрической сети с параметрами по прямой, обратной и нулевой последовательностям необходимо предварительно скомпоновать ее на листе, пронумеровать узлы, а потом приступать к записи информации по сети в комплексе АРМ СРЗА по правилам данного комплекса, изложенным ниже.

 

 

Создание базы данных

Сначала необходимо создать свою рабочую директорию – папку в корневом каталоге программного комплекса. В созданной папке будут автоматически сохраняться все файлы, созданные Вами при расчете. После запуска программы выберите свою директорию (рис. 3).

 

Рис. 3

 

Выберите приложение Графический редактор (рис. 3),предназначенное для введения параметров схемы замещения совместно с ее графическим изображением. При создании новой сети выполните директивы, показанные на рис. 4. Если файл уже создан, то используйте директиву Выбор сети….

 

 

Рис. 4

 

Информацию о параметрах ветвей удобно задавать в табличной форме. После выполнения директив, указанных на рис. 5, на экране появится Таблица параметров сети (рис. 6).

 

Рис. 5

 

 

Рис. 6

 

Запись параметров ветвей (кроме параметров взаимоиндукции, которую пока не учитываем) производится в соответствии со следующими колонками.

Тип – тип ветви, обозначается цифрами 0,1,101, 3, 4, 5, где

0 – ветви с ненулевыми параметрами: ветви, соединяющие два узла, с продольным сопротивлением без емкостной проводимости на землю (нагрузки, реакторы, статические емкости).  

1, 101 – ветви с нулевыми параметрами: ветви, моделирующие шиносоединительные выключатели (ШСВ) и заземления нейтралей трансформаторов (тип 1 нормально ВКЛЮЧЕННЫЙ выключатель, а тип 101 нормально ОТКЛЮЧЕННЫЙ выключатель).

3 – трансформаторные ветви, т.е. ветви соединяющие узлы разного класса напряжения. Первым узлом в записи ветви следует узел, к которому приведено сопротивление ветви, коэффициент трансформации равен отношению напряжений первого и второго узлов в записи ветви. Для всех остальных типов ветвей узлы вносятся в произвольном порядке.

Двухобмоточный трансформатор моделируется одной ветвью типа 3. Трехобмоточные трансформаторы, автотрансформаторы и трансформаторы с расщепленной обмоткой моделируются с помощью двух ветвей типа 3 и одной ветви типа 0. Причем ветвь типа 0 должна примыкать к узлу, к напряжению которого приведены сопротивления трансформатора.

4 – генераторные ветви: ветви генераторов, двигателей и системы.

5 – линии: ветви, соединяющие два узла, с продольным сопротивлением и емкостной проводимостью на землю (линии электропередачи).   

Пар – номер параллельности ветви. Если между узлами только одна ветвь, то Пар = 0. Если между узлами записано несколько ветвей, например, две, то для одной из них Пар = 0, а для второй Пар = 1.

Узел 1 – номер первого узла в записи ветви.

Узел 2 – номер второго узла в записи ветви.

Nэл – номер элемента, к которому принадлежит ветвь. Например, все три ветви, моделирующие трехобмоточный трансформатор, должны иметь одинаковый Nэл. Ветви, объединенные общим номером элемента, должны быть электрически связаны между собой.

R1,X1 – сопротивление ветви по прямой последовательности в Омах.

R0,X0 – сопротивление ветви по нулевой последовательности в Омах. Если R0,X0 не заданы (при этом в таблице автоматически присваивается R0 = 0, Х0 = 0), это означает, что эта ветвь отсутствует в схеме замещения нулевой последовательности. Ненулевые R0,X0 означают, что эта ветвь входит в схему замещения нулевой последовательности.

E;К1;B1(c) – для ветвей с типом 4 в эту колонку вносится значение ЭДС Е в кВ. Для системы принимают Е = U (в данном примере Е _С = 230 кВ); для генераторов Е рассчитывают;

             – для ветвей с типом 3 в эту колонку вносится коэффициент трансформации К1 = U_узел1/U_узел2; первым должен быть узел, к напряжению которого приводится сопротивление,

             – для ветвей с типом 5 – это полная емкостная проводимость прямой последовательности ветви В1 в мкСм, вносится со знаком +.

Фаза; L – для ветвей типа 4 в эту колонку вносят фазу ЭДС (угол δ) в градусах, для системы обычно принимается Фаза = 0, для генераторов и двигателей фазу ЭДС δ можно рассчитать по векторной диаграмме;

  – для ветвей с типом 5 – длину линии L в километрах.

K0;B0(c) – для ветвей с типом 3 это коэффициент трансформации в схеме нулевой последовательности, обычно можно принять К0 = К1;

            – для ветвей с типом 5 это емкостная проводимость ветви, обычно принимают В0 = В1.

R2, X2 – сопротивление ветви по обратной последовательности, задается только для ветвей генераторов и двигателей. По умолчанию (при этом в таблице автоматически присваивается R2 = 0, Х2 = 0) принимается равным R1,X1.

 

На рис. 7 приведена заполненная таблица (рис. 6) параметров сети, соответствующая схеме рис. 1.

 

Рис. 7

 

 Далее необходимо заполнить таблицу Наименование узлов (рис. 8). Наименования узлов выбираются произвольно, по желанию пользователя.

 

 

Рис. 8

 

Сначала в этой таблице все напряжения узлов равны нулю. Для расчета напряжений узлов выполните директивы, указанные на рис. 9.

 

 

Рис. 9

 

Если все данные внесены правильно, то в колонке U кВ (рис. 8) появятся значения напряжений, соответствующие исходным напряжениям в узлах.

Заполните таблицу Наименование элементов (рис. 10). Наименования элементов также выбираются по желанию пользователя.

 

Рис. 10

 

Теперь можно приступать к графическому изображению сети (рис. 11). Рекомендуем при рисовании периодически нажимать клавишу F2, чтобы в непредвиденных случаях не потерять информацию. Нужно отметить, что при сохранении сети сохраняется и ее графическое изображение в файле под именем, указанном в статусной строке.

 

Рис. 11

 

После выполнения директив рис. 11 на экране появится таблица Узлы, ветви и другие детали (рис. 12). В окошке Узлы введите номер узла, входящего в таблицу Параметры сети (рис. 7). Начнем, например, с узла 1 (рис. 12).

 

 

Рис. 12

 

Потом нажмите кнопку ОК. На экране появится крестик. Сделайте щелчок левой кнопкой мыши, отпустите кнопку и нарисуйте узел 1 в виде прямой линии (узлы рисуются либо горизонтально, либо вертикально). Второй щелчок левой клавишей отменяет режим рисования. На экране появится таблица УЗЕЛ-1 (рис. 13). В окошке U расчетное этой таблицы указано реальное напряжение в данном узле, полученное при расчете, которое может несколько отличаться от номинального.

Рис. 13

 

Щелкните по кнопке Номер, таблица исчезнет, появится небольшой кружок. «Тащите» его на линию узла 1, щелкните левой кнопкой. На линии появится номер узла (рис. 14). Обратите внимание на то, что окошко Номер в таблице УЗЕЛ-1 станет неактивным.

 

Рис. 14

 

Аналогично «вытащите» на схему наименование узла и его напряжение. Нажмите ОК.

На экране снова всплывет таблица Узлы, ветви и другие детали (рис. 15). В окошке узлы появятся номера следующих узлов, входящих в таблицу рис. 7.

Рис. 15

 

Выбираем следующий узел – 2. Появится таблица УЗЕЛ-2. Аналогично нарисуйте узел 2 (рис. 16, а) и потом «вытащите» на него все надписи: Номер, Наименование узла, U кВ. Цвет линии будет зеленым, этот цвет соответствует напряжению 220 кВ.

а

б

Рис. 16

 

После того как все узлы будут изображены на схеме (рис. 17), можно приступать к рисованию ветвей.

 

Рис. 17

 

Снова вызываем таблицу Узлы, ветви и другие детали.  В окошке Ветви появятся все ветви, входящие в таблицу рис. 7. Для того чтобы нарисовать ветвь, например 2–3, отметьте ее в таблице, нажмите ОК. Таблица исчезнет, появится крестик. Поставьте крестик на линию узла 2, щелкните левой кнопкой, отпустите кнопку и проведите линию до узла 3. Вторичный щелчок левой кнопкой мыши отменяет режим рисования ветви. На экране появится таблица Ветвь 2-3. «Вытащите» все надписи из этой таблицы, и разместите возле ветви 2-3. Графические изображения ветвей переносятся на чертеж после нажатия на клавишу Граф.

Графическое изображение трансформаторной ветви, генераторной и т.д. расположено в таблице справа и устанавливается автоматически в соответствии с типом ветви.

Необходимо помнить, что ветвь может быть нарисована только между двумя уже нарисованными узлами. Для ветвей, связанных с нулем, считается, что нулевой узел всегда нарисован.

Так последовательно работая с узлами и ветвями, получаем чертеж сети. На рис. 18 изображена схема замещения для рассматриваемого примера.

 

Рис. 18

 

 

Расчет релейной защиты

После расчета токов КЗ можно приступать к расчетам уставок релейной защиты и проверке ее чувствительности.

Расчет РЗ демонстрируется на примере схемы учебной энергосистемы, принятой в лабораторных работах по дисциплине «Автоматика энергосистем» на ПК «Мустанг» (PIM-lab). На рис. 2.1 и 2.2 изображены соответственно схема и схема замещения учебной энергосистемы, составленная по правилам ПК АРМ СРЗА. Нумерация узлов в схеме замещения не соответствует номерам узлов в базе данных ПК «Мустанг».

 

Рис. 2.1.

 

 

 

Рис. 2.2

N – номер элемента в ПК АРМ

 

Расчет первой ступени

Первичное сопротивление срабатывания первой ступени защиты без выдержки времени должно быть отстроено от КЗ на шинах противоположного конца линии (узел 21, К1)

Выберите пункт «Задание на расчет». Появится окно (рис. 2.4).

 

Рис. 2.4

 

Выберите пункт «Редактирование» → «Вставить из файла». Появится окно «Выберите нужное задание». В заранее заготовленной в своей рабочей директории папке «Шаблоны заданий» выберите шаблон, предусмотренный разработчиками программы, для расчета уставки первой ступени ДЗ шкафа ШЭ2607 (рис. 2.5).

 

Рис. 2.5

 

На рис. 2.6, а показан исходный, незаполненный шаблон задания для расчета уставки первой ступени. На рис. 2.6, б – заполненный.

В исходном протоколе часть задания представлена в виде комментария. Текст комментария отличается от основного текста голубым цветом и начертанием, меняющимся на курсив. Разработано три типа комментариев.

• Звёздочка ("*") в первой позиции приказа заключает весь приказ в комментарий.
• Наклонная черта ("/") в первой позиции приказа заключает часть задания в комментарий до следующей наклонной черты ("/") в первой позиции или до конца задания, если не находит парную "/".
• В информационном поле приказа комбинация символов наклонная-звездочка ("/*") заключает в комментарий текст до комбинации символов звездочка-наклонная ("*/") или до конца приказа.

Для того чтобы включить комментарий в приказ нужно стереть звёздочку "*" и/или наклонную черту ("/").

 

а

 

б

 

Рис. 2.6

 

Приведем некоторые пояснения по заполнению задания на расчет первой ступени.

 

ЗАЩ=261 – номер защиты складывается из номера элемента (N=26) и номера комплекта защиты (1).

КТН = 2200 – коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

 

КТН = U _ном/ U _TV2 = 220000 В /100 В = 2200.

 

КТТ = 120 коэффициент трансформации трансформатора тока.

 

КТТ = I _доп/ I _TА2 = 600 А /5 А = 120.

Для линий напряжением 220 кВ обычно используются провода АС 240. Для проводов указанного сечения допустимый продолжительный ток (I _доп) равен примерно 600 А (справочник Неклепаева, стр. 428).

 

ФМЧ = 75, Ф2 = –15, Ф3 = 115 – углы наклона четырехугольной характеристики первой ступени защиты. Углы (в градусах) заданы в соответствии с рекомендациями разработчиков.

СМ% – заданное смещение вектора. Для смещения в третий квадрант задавать с «–», для смещения в 1, 2 квадрант с «+».

После заполнения протокола задания даем команду Расчет. Программа выдает результат в виде протокола (рис. 2.7).

 

 

Рис. 2.7

 

Протокол можно сохранить. Для этого в окне протокола зайдите в меню:

Файл – Сохранить в формате RTF – ot_261_1 dz. rtf – Сохранить

 

Обратите внимание на то, что программа по умолчанию присваивает протоколу имя 261_1 dz. rtf

Рекомендуется перед сохранением изменить название файла на ot_261_1 dz. rtf.

Так будет проще при большом количестве сохраненных протоколов расчета различать расчеты по согласованию, отстройке и нагрузочным режимам. Все протоколы автоматически сохраняются в выбранную рабочую директорию.

Для того чтобы посмотреть графическую характеристику на комплексной плоскости сверните протокол и нажмите на панели «Задание для расчета защиты» кнопку Граф расч. Появится окно «Графический выбор характеристики для защиты 261» (рис. 2.8).

Как видно, характеристика РС микропроцессорной защиты имеет форму параллелограмма усечённого отрезками направления мощности, исходящими из начала координат и расположенными в 4 квадранте и во 2 квадранте. Направленность характеристики определяется углами наклона этих отрезков.

При выборе параметров срабатывания ступени для ДЗ по условию отстройки необходимо оценить положение конца вектора замера на зажимах реле сопротивления (РС) (красный вектор 1) по отношению к характеристике РС, которая программой определяется по типу панели и номеру ступени.

В программе РЗ в качестве критерия при отстройке принято минимальное расстояние от конца вектора до характеристики. При отстройке вектор замера 1 на зажимах РС должен находиться вне характеристики на таком расстоянии, чтобы обеспечить покрытие всех погрешностей (погрешности расчёта, измерительных трансформаторов, релейной аппаратуры).

При проведении расчёта по условию отстройки предполагается, что вектор замера на зажимах РС имеет вокруг своего конца на комплексной плоскости некоторую зону неопределенности, которая, в идеализированном виде, представляется окружностью. Эту окружность в дальнейшем будем называть окружностью погрешностей замера РС.

Радиус этой окружности определяется коэффициентом КН (коэффициент отстройки). Выбираемая по условию отстройки характеристика РС не должна пересекать окружность погрешностей, а лишь касаться её в одной точке.

  

Рис. 2.8

 

Дальше необходимо очистить задание для нового расчета (рис. 2.9). Иначе один расчет будет накладываться на другой.

 

 

Рис. 2.9

 

Потом сохраните очищенный файл задания (рис. 2.10) и закройте его.

 

Рис. 2.10

 

Очистите окно «Задание для расчета защит» (рис. 2.6, б) и приступайте к расчету второй ступени.

Расчет второй ступени

Первичное сопротивление срабатывания второй ступени защиты 261 должно быть:

- отстроено от КЗ на шинах низкого напряжения трансформаторов 7 и 8 (рис. 2.1),

- согласовано по чувствительности с первой ступенью защиты 301 (для линии 0 21-22 номер элемента N =30, номер комплекта 1, рис. 2.2),

- согласовано с первой ступенью защиты параллельной линии 1 19-21 (защита 272) при каскадном отключении повреждения на этой линии.

В рассматриваемой схеме необходимо отстроить защиту 261 от КЗ за понизительными трансформаторами при трехфазном КЗ в узле 27 (расчетные условия при КЗ в узлах 28, 29, 30 аналогичны). Для отстройки от КЗ за трансформатором воспользуйтесь шаблоном 

 

-OT_SHE2607.GKZ

 

в соответствии с приведенной выше методикой расчета первой ступени (рис. 2.11, а).

Прежде чем приступать к согласованию второй ступени защиты 261 и первой ступени защиты 301 необходимо рассчитать уставки первой ступени защиты 301. Методика расчета аналогична расчету первой ступени 261. На рис. 2.11, б приведен только протокол расчета первой ступени защиты 301.

 

а

 

б

Рис. 2.11

 

Для согласования с первой ступенью защиты 301 воспользуйтесь шаблоном

 

-SG_SHE2607.GKZ.  

 

И при отстройке и при согласовании второй ступени параллельная линия (1 19-21) должна быть отключена, так как для расчета уставки второй ступени нужно обеспечить максимальный ток в защите 261.

На рис. 2.12, а показан исходный незаполненный шаблон задания на согласование. На рис. 2.12, б – заполненный.

а

 

 

б

 

Рис. 2.12

 

Приведем некоторые пояснения по заполнению задания на расчет второй ступени.

 

JBT = 5 – номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока.

СОГЛ – по приказу СОГЛ проводится согласование параметров срабатывания ступеней на смежных участках электрической сети. Рассчитываемая защита - Защ А, а защита, с которой проводится согласование - Защ Б.

ХУ = 69.5 RY = 37.5 – сопротивления уставок первой ступени защиты 301 (рис. 2.10).

ВЕЕР 30/21 – первое число N = 30 номер элемента (линии) с которой производится согласование, 21 – номер узла в начале этой линии от которого начинается «просмотр» линии для поиска конца зоны действия первой ступени защиты Б.

ОТКЛ 1 19-21 – отключение параллельной линии, для того, чтобы увеличить ток в рассчитываемой защите 261. Эта команда вставляется из окна команд ПОДРЕЖИМ –ОТКЛ (окно справа на рис. 2.12).

Появляется протокол (его фрагмент представлен на рис. 2.13, а, полный протокол – таблица 1). Результатом работы приказа СОГЛ являются параметры срабатывания рассчитываемой ступени Защ А и место нахождения конца зоны действия Защ Б.

В выходном документе в колонке с именем “Повреждение” печатается ветвь и относительное расстояние от первого узла в обозначении ветви до точки, где защита 301 выведена на грань срабатывания. Ниже напечатано относительное расстояние до точки грани срабатывания от конца линии 2. По этой информации можно судить, какой процент линии 2 закрыт зоной действия первой ступени защиты 301.

 

 

Рис. 2.13

 

Таблица 1

Защита 261              Тип ШЭ2607     Ступень 2
Ветвь 19-21             КТТ 600/5
Узел                      КТH 2200

 

Расч условие	Имя	Знач	К	Повреждение	Подрежим	Эл величины
СОГЛАСОВАНИЕ с 1 СТУПЕНЬЮ XУ=69.5 RУ=37.5 T=0.00 ФМЧ 75  Ф2 -15  Ф3 115  Ф4 0 защита 301 ШЭ2607 (21-22) ЭЛ:Л-2.1 ПС:СШ-ПС-1	XУ RУ ФМЧ Ф2 Ф3	73.5 41.6 70 -15 115	0.85	ВИД-КЗ ABC ВЕЕР 30/21 21-22,0.770 (Lотн_лин=0.770)	ОТКЛ 1 19-21	ZCA=91.91 72 ZAB(Б)=63.45 81
	XУ RУ ФМЧ Ф2 Ф3	56.2 31.8 70 -15 115	0.85	ВИД-КЗ ABC ВЕЕР 30/21 21-22,1.000 (Lотн_лин=1.000)	ОТКЛ 1 19-21	ZCA=68.74 75 ZAB(Б)=83.14 81
СОГЛАСОВАНИЕ с 1 СТУПЕНЬЮ XУ=69.5 RУ=37.5 T=0.00 ФМЧ 75  Ф2 -15  Ф3 115  Ф4 0 защита 301 ШЭ2607 (21-22) ЭЛ:Л-2.1 ПС:СШ-ПС-1	XУ RУ ФМЧ Ф2 Ф3	56.2 31.8 70 -15 115	0.85 Котс= 0.66	ВИД-КЗ ABC ВЕЕР 30/21 21-22,0.770 (Lотн_лин=0.770)	ОТКЛ 1 19-21	ZCA=91.91 72 ZAB(Б)=63.45 81 (Граф расч)
СОГЛАСОВАНИЕ с 1 СТУПЕНЬЮ XУ=69.5 RУ=37.5 T=0.00 ФМЧ 75  Ф2 -15  Ф3 115  Ф4 0 защита 301 ШЭ2607 (21-22) ЭЛ:Л-2.1 ПС:СШ-ПС-1	XУ RУ ФМЧ Ф2 Ф3	56.2 31.8 70 -15 115	Котс= 0.85	ВИД-КЗ ABC ВЕЕР 30/21 21-22,1.000 (Lотн_лин=1.000)	ОТКЛ 1 19-21	ZCA=68.74 75 ZAB(Б)=83.14 81 (Граф расч)

 

 

За расчетное принимается меньшее сопротивление срабатывания из трех условий.

В данном примере наименьшее сопротивление срабатывания получилось по условию согласования с первой ступенью защиты предыдущей линии N = 30.

Не закрывая протокол, нажмите кнопку Граф расч на панели задания для построения характеристики защиты.

 

Рис. 2.14

 

Обратите внимание, в данном случае программа выдает два расчетных условия для Lотн_лин=1.000 и  для Lотн_лин=0.770.

 

На графической панели в списке векторов кроме векторов измерительных органов (1, 2, …) приведены также вектора органа направления мощности: Ha, Hb, Hc или Hab, Hbc, Hca (включение реле ОНМ по умолчанию описано в приказе “ШЭ”). Вектора органа направления мощности должны быть внутри области, определенной углами отсечения Ф2 и Ф3.

 

Не забудьте очистить расчетные условия и окно задания, как при расчете первой ступени.

 

Расчет третьей ступени

 

Третья ступень ДЗ отстраивается от минимального сопротивления в рабочем режиме нагрузки, то есть в условиях возможного в эксплуатации максимального рабочего тока и минимального напряжения. Для расчета третьей ступени воспользуйтесь шаблоном -NG_SHE2607.GKZ (рис. 2.15, а, б).

 

 

а

 

б

Рис. 2.15

 

Информацию о рабочем режиме можно задавать одним из трех способов:

1. через напряжение, ток и фазу нагрузки 

UМИН = JH= ФН=

2. через потоки активной и реактивной мощностей в присоединении

Р= Q= UМИН=

3. через сопротивление и фазу нагрузки

ZН= ФН=

 

Если о нагрузке нет вообще никаких данных, то можно задавать ток нагрузки в линии исходя из допустимого тока провода, снизив его на 20–30%. Например, для провода АС-240 длительно допустимый ток равен 600 А [Неклепаев]. Принимаем ток нагрузки JН = 480 А.

Но лучше всего брать эти сведения из ПК Мустанг, если имеется нужная база.

Если рассчитывается защита, установленная на присоединениях 110 кВ и выше, допускается принимать коэффициент самозапуска (КСАМ) равным 1.

Протокол расчета приведен на рис. 2.16.

 

Рис. 2.16

 

 

Рис. 2.17

 

В.В. Шестакова, А.В. Шмойлов, С.М. Юдин