4.5.3. Расчёт параметров срабатывания трёхступенчатой токовой защиты блока MiCom – 124 и составление файла-конфигурации

Для цифровых терминалов MiCOM уставки задаются в процентах от номинальных значений. Использование цифровых реле не освобождает от необходимости предварительной настройки каждого реле и, в первую очередь, выбора только одной из заложенных в реле времятоковой характеристики для каждой ступени токовой защиты, главным образом – для наиболее чувствительной ступени, называемой максимальной токовой защитой (МТЗ) [16]. Таким образом, в результате расчета трёхступенчатой токовой защиты должны быть выбраны ток срабатывания и время срабатывания каждой ступени защиты по аналогии с расчётом классических защит.

Первой ступенью защиты является селективная токовая отсечка (ТО) мгновенного действия, ток срабатывания которой будем определять по выражению (4.40), только коэффициент надёжности при использовании цифровых реле необходимо принят в пределах от 1,1 до 1,15 [16]:

А.

Проверим чувствительность ТО по выражению (4.41):

<1,3, то есть чувствительность защиты не удовлетворяет требованиям ПУЭ. В связи с тем, что блок имеет ещё две ступени защиты, применение неселективной токовой отсечки не рассматривается.

Определим ток срабатывания реле первой ступени защиты по выражению (4.19): принимаем коэффициент трансформации трансформатора тока , а коэффициент схемы, тогда:

А, что составляет ,

где А – номинальный вторичный ток трансформатора тока.

Второй ступенью защиты является токовая отсечка с небольшой выдержкой времени (ТОВ), настройку которой будем осуществлять от максимального тока КЗ за трансформатором подстанции Осиновка:

Сопротивление трансформатора подстанции Осиновка, приведённое к ступени напряжения 115 кВ, составляет Ом. Определим этот ток по выражению (3.8):

А;

Тогда ток срабатывания ТОВ: А;

Чувствительность защиты оцениваем коэффициентом чувствительности: >1,3, то есть чувствительность ТОВ удовлетворяет требованиям ПУЭ.

Определим ток срабатывания реле второй ступени защиты по выражению (4.19):

А, что составляет .

Имея в виду, что трансформаторы подстанции Осиновка оборудованы быстродействующими защитами, можно выбирать выдержку времени ТОВ на ступень селективности больше, то есть с.

Максимальная токовая защита (МТЗ) является третьей ступенью защиты линии, а также выполняет резервирование защит соседнего участка (в данном случае МТЗ резервирует защиты трансформатора подстанции Осиновка). Ток срабатывания МТЗ будем определять по выражению (4.46), только в соответствии с рекомендациями, изложенными в [16], коэффициент надежности и коэффициент возврата цифровых реле принимаем соответственно равными 1,1 и 0,95:

А.

Чувствительность третьей ступени защиты будем оценивать для основного и резервного участка по выражению (4.47):

>1,5, то есть коэффициент чувствительности защиты по основному участку удовлетворяет требованиям ПУЭ;

>1,2, то есть коэффициент чувствительности защиты по резервному участку удовлетворяет требованиям ПУЭ.

Определим ток срабатывания реле третьей ступени защиты по выражению (4.19):

А, что составляет .

Выдержку времени срабатывания третьей ступени защиты, согласуя с максимальной выдержкой времени защиты трансформатора подстанции Осиновка, принимаем равной с.

Как уже отмечалось выше, цифровые реле защиты, в том числе и защита MiCOM – 124, функционируют посредством специального программного обеспечения, для работы которого необходимы исходные данные о защите (уставки срабатывания в процентах от номинального тока реле и прочее), которые задаются в виде фала-конфигурации. Файл-конфигурации содержит в себе информацию в зашифрованном виде о рассчитанных и выбранных параметрах срабатывания защиты. С помощью этого исходного файла можно как бы запрограммировать (задать) требуемые виды защит, число ступеней срабатывания, а также вид необходимой автоматики.

Ниже приведена расшифровка некоторых параметров файла-конфигурации, необходимых для проектируемого вида защиты и автоматики линии 35 кВ «Гидростроитель – Осиновка»:

Подменю ‘CT Ratio’ – задание коэффициента трансформации трансформатора тока:

Line CT primary – задание первичного номинального тока фазных трансформаторов тока.

Подменю ‘RL1 Output Relay’ – задание режима работы выходного реле отключения RL1:

Fail-safe Relay – выбор режима работы реле RL1. Выбор безопасного режима задаётся установкой значения Да (Yes).

Подменю ‘Group Select’ – выбор конфигурации группы уставок:

Group Select – служит для выбора активной группы уставок (1 или 2).

Меню ‘PROTECTION’ – меню задания уставок:

Подменю ‘[50/51] Phase OC’ – выбор уставок соответствующей группы трёхступенчатой токовой защиты от междуфазных КЗ:

[50/51] I> − ввод в работу первой ступени путём выбора Да или Нет (Yes или No); если Да, то переходим в меню конфигурации первой ступени (у защиты MiCOM первой ступенью является наиболее чувствительная МТЗ с зависимой выдержкой времени, что соответствует рассчитанной уставки третьей ступени защиты):

[50/51] I> = 0.1In – задание уставки по току срабатывания реле. Диапазон регулирования уставки от 0.1 до 4 In, где In=5 А – номинальный вторичный ток трансформатора тока;

[50/51] (Delay Type) DMT – выбор типа выдержки времени: DMT – независимая характеристика; X-KA – обратнозависимые характеристики МЭК/IEEE/ANSI; RI – обратнозависимая характеристика электромеханических реле;

[51] tI> - задание уставки времени срабатывания в диапазоне от 0 до 180 с

Остальные ступени задаются таким же образом.

Подменю ‘AUTORECLOSE’ – подменю задания уставок АПВ:

[79] (Autoreclose ?) – выбор функции АПВ (Да или Нет). Если Да, то появляется меню конфигурации АПВ:

[79] (tD1)= − выбор длительности бестоковой паузы первого цикла АПВ;

[79] (tD2)= − выбор длительности бестоковой паузы второго цикла АПВ;

[79] (tD3)= − выбор длительности бестоковой паузы третьего цикла АПВ;

[79] (tD4)= − выбор длительности бестоковой паузы четвёртого цикла АПВ;

[79] (Reclaim Time) tR= − выбор времени готовности АПВ;

[79] (Inhib Time) tI= − выбор времени запрета АПВ после ручного включения;

[79] (Phase Cycles) − выбор количества попыток АПВ при пуске от МТЗ;

[79] Cycles 4321−0=tI>действует на отключение с блокировкой АПВ

tI>, tI>>, tI>>> 1210 1=tI>>действует на отключение с пуском АПВ

2=tI>>>не действует на отключение в данном цикле

Подменю ‘Trip Command’ – назначение на выходные реле отключения RL1 часть или все введённые функции защиты:

Trip tI> = − назначение первой ступени МТЗ на выходное реле RL1 (выбираем Да или Нет); если выбрано Да, то выходное реле сработает на отключение спустя время tI>;

Trip tI>> = − назначение второй ступени МТЗ на выходное реле отключения (выбираем Да или Нет);

Trip tI>>> = − назначение третьей ступени МТЗ на выходное реле отключения (выбираем Да или Нет);

Кроме описанных функций, у защиты MiCOM – 124 есть и другие (например, УРОВ, осциллографирование повреждений и многое другое), но в данном проекте они не рассматриваются. Составленный файл-конфигурации приведён в приложении 1.