В статье рассмотрен способ сохранения устойчивой работы энергосистемы, уменьшение сечения кабелей при коротких замыканиях в сетях напряжением 6-10, 20 кВ при подключении линии к шинам без токоограничивающих реакторов.

На отходящих кабельных линиях (КЛ), как правило, устанавливается максимальная токовая защита (МТЗ) с выдержкой времени 1-2,5 с. При присоединении КЛ непосредственно к шинам, без токоограничивающих реакторов, короткие замыкания (КЗ) сопровождаются существенным снижением напряжения, что приводит к нарушениям динамической устойчивости сети и электроприемников; синхронные электродвигатели выпадают из синхронизма, ухудшаются условия самозапуска двигателей, нарушается питание потребителей неповрежденных линий, работает технологическая защита, что в свою очередь приводит к значительному материальному ущербу вследствие останова производства. Отключение поврежденной линии с выдержкой времени приводит к увеличению сечения кабеля по условию обеспечения термической стойкости.

В соответствии с ПУЭ, КЗ на кабельных линиях, подключённых к шинам электростанций или подстанции с синхронными электродвигателями большой мощности следует отключать защитой без выдержки времени если оно сопровождается снижением напряжения на зажимах генератора или синхронных электродвигателей до 0,6Uном и ниже.

Рис.1 - Поясняющая и принципиальная схема защиты

Однако, при таком значении напряжения необходимо проверять устойчивость работы электродвигателей при их отключении с выдержкой времени. Применение продольной дифференциальной или дистанционной защиты, а также логической защиты для обеспечения быстродействия отключения повреждённой КЛ требуют значительных материальных затрат. Вместо токовой отсечки представляется целесообразным ускорение МТЗ при КЗ, которое сопровождается снижением напряжения ниже допустимого.

На рисунке приведена поясняющая и принципиальная схемы. Последовательно с реле МТЗ КА1 и КА2 включаются реле напряжения KV1..KV3. После замыкания их контактов, срабатывает реле KL1 с действием на отключение выключателя Q1 линии Л1. При КЗ, которые не сопровождается недопустимым снижением напряжения, МТЗ действует с выдержкой времени реле КТ1. При КЗ на линии Л2(ЛЗ) действует токовая отсечка реле К5 и К6 отключая выключатель Q2 (Q3) после замыкания контактов реле KL2. При этом возможно отключение линии Л1 до отключения линии Л2(ЛЗ) поэтому контакты реле KL2 принимаются с выдержкой времени на размыкание 0,1-0,2 с.

Исправление неселективного действия МТЗ с пуском по напряжению логикой может быть осуществлено устройством автоматического повторного включения (АПВ). Данное устройство действует при КЗ на линии Л2(ЛЗ) если ток КЗ меньше тока срабатывания реле блокировки АПВ КАЗ и/или КА4. Ток срабатывания реле блокировки определяется по выражению:

Ток срабатывания реле блокировки определяется по выражению

где:

  • Iкз.min – минимальный ток двухфазного КЗ на шинах распределительного устройства РУ2;
  • kотс – коэффициент отстройки равный 0,9.

При КЗ в точках К2 или КЗ срабатывает реле КАЗ и /или КА4, после срабатывает реле KL3, контакт которого блокирует действие устройства АПВ.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.