Расчет уставок линии к конденсаторной установке 6 кВ

Содержание

• 1. Общая часть
• 2. Исходные данные
• 3. Токовая отсечка
• 4. Защита от перегрузки
• 5.Защита от повышения напряжения

1. Общая часть

В данной статье будет рассматриваться пример расчета уставок линии к конденсаторной установке (КУ) на напряжение 6,3 кВ.

Перед тем как перейти непосредственно к примеру, давайте определим какие защиты должны быть предусмотрены для защиты конденсаторной установки в соответствии с ПУЭ 7-издание пункты 5.6.16 – 5.6.18:

Защита от однофазных замыканий на землю в данной статье не рассматривается!

Пример

Требуется выполнить расчет уставок защиты линии к конденсаторной установке типа УКЛ56-6,3-1350 У3 (ООО «СКЗ«КВАР») на напряжение 6,3 кВ, мощностью 1350 квар. Питание конденсаторной установки осуществляется кабелем типа АПвЭВнг 3х95, длина кабельной линии составляет 120 м. Для защиты линии к конденсаторной установке применяется современное микропроцессорное устройство защиты типа 7SJ6226-5EB21-3FE0 (фирмы «Siemens»).

Принципиальная схема защиты линии к конденсаторной установке показана на рис.1.

Рис.1 — Принципиальная схема защиты линии к конденсаторной установке типа УКЛ56-6,3-1350 У3

2. Исходные данные

1. Ток 3х фазного КЗ на шинах 6,3 кВ в минимальном режиме составляет Iк.з.min=7,739 кА;
2. Номинальное напряжение Uс.ном. = 6,3 кВ;
3. Номинальная мощность конденсаторной установки Qном. = 1350 квар;
4. Длина кабельной линии: L = 120 м;
5. Кабель марки – АПвЭВнг – 3х95 мм2;
6. Коэффициент трансформации трансформаторов тока nт =150/5;
7. Вторичные обмотки трансформаторов тока выполнены по схеме «неполная звезда»;
8. Тип защиты — 7SJ6226-5EB21-3FE0.

3. Токовая отсечка

3.1. Определяем сопротивление системы по выражению 3 [Л1. с. 5]:

3.2. Определяем сопротивление кабельной линии:

где:

• худ.=0,121 Ом/км – удельное сопротивление кабеля АПвЭВнг – 3х95 мм2 (выбирается из каталожных данных Завода-изготовителя);
• n – количество кабелей в кабельной линии;
• L – длина защищаемой линии, км;

3.3. Определяем суммарное сопротивление:

3.4. Определяем ток трехфазного КЗ в минимальном режиме в конце защищаемой линии:

3.5. Определяем первичный ток срабатывания защиты от многофазных КЗ при условии надежного несрабатывания защиты при включении установки по формуле [Л2. с. 502]:

где: kотс.= 2 – 2,5 – коэффициент отстройки, учитывающий переходной процесс при включении конденсаторной установки;

3.5.1. Определяем номинальный ток конденсаторной установки:

3.6. Определяем вторичный ток срабатывания реле:

где: Kсх = 1 – коэффициент учитывающий схему соединения, для схемы соединения «неполная» и «полная» звезда;

3.7. Определяем коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ на выводах КУ в минимальном режиме питающей сети с учетом двухфазной трехрелейной схемы, согласно ПУЭ 7-издание пункт 3.2.21.8 Кч ≥2:

4. Защита от перегрузки

4.1. Согласно ПУЭ 7-издание пункт 5.6.18 конденсаторы используемые в конденсаторной установке допускают длительную работу при действующем токе до 130% номинального, то защита должна отключать установку при токе больше 1,3 номинального.

Исходя из этого определяем первичный ток срабатывания защиты от перегрузки:

Согласно [Л2. с. 502] выдержка времени защиты принимается 9-10 с. Принимаем выдержку времени защиты равную tс.з. = 9 с.

5.Защита от повышения напряжения

5.1. Определяем первичное напряжение срабатывания защиты от повышения напряжения, исходя из надёжного несрабатывания защиты в нормальном режиме [Л2. с. 502]:

Uс.з. = 1,1*Uном. = 1,1*6,3 = 6,93 кВ

5.2. Определяем напряжение срабатывания реле по выражению:

Uс.р.= Uс.з./Ku = 6930/63 = 110 В

где: Кu = 6300/100 = 63 В — коэффициент трансформации трансформатора напряжения, к вторичным обмоткам которого подключено реле.

В соответствии с ПУЭ 7-издание пункт 5.6.17 выдержка времени защиты устанавливается 3 — 5 мин. Принимаем выдержку времени защиты равную tс.з. = 5 мин.

Литература:

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.
2. Справочник по проектированию электроснабжению, Ю.Г. Барыбина 1990 г.
3. Комплектные конденсаторные установки, В.П. Ильяшов 1968 г.