proiect ppr dorel

Ministerul Educaţiei si Tineretului al Republicii Moldova

Universitatea Tehnică a Moldovei

Catedra de Electroenergetică

Lucrare de an

la disciplina: “ PROTECŢIA PRIN RELEE ÎN SISTEME ELECTROENERGETICE”

Tema: Elaborarea protecţiei prin relee a elementelor schemei unui sistem electric.

A efectuat: st. grupei SRE – 041 Radilov T.

A verificat: lect. superior Rudei I.24.01.2008

Chisinau2007

CUPRINS

SARCINA LUCRĂRII DE AN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

INTRODUCERE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2. CALCULUL REACTANŢELOR ELEMENTELOR SISTEMULUI ELECTRIC . . . . . .5

2. ALEGEREA SI CALCULUL PROTECŢIILOR PRINCIPALE ŞI DE REZERVĂ PENTRU TRANSFORMATORUL DE PUTERE T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2. ALEGEREA SI CALCULUL PRPTECŢIILOR PRINCIPALE ŞI DE REZERVĂ ALE LEA W2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2. ÎNTOCMIREA CARTOGRAMEI DE SELECTIVITATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

2. CONCLUZIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 81

2. BIBLIOGRAFIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

2

SARCINA LUCRĂRII DE AN

VARIANTA 10FIGURA 3

Se cere:1. De ales tipurile de protecţii prin relee pentru următoarele elmente din reţeaua electrică prezentată in figura 1:

Transformatorul ;Linia elecrică ;

2. De aclculat parametrii protecţiei, de elaborat schemele acestor protecţii, de ales releele.Datele iniţiale sunt prezentate în tabelele de mai jos:

Tabelul 1 – Datele initiale pentru lucrarea de anLinia, lungimea, km Generatoare G1,

G2Reactanta sistemului ,ohm, la

tensiunea U=115 kV (la numarator pentru regimul maximal, la

numitor pentru regimul minimal)

Tensiunea curentului operativ, V

Distanţa de la TC pînă la

panourile de

protecţie, m

Marca conductorului Turbo

W' 1 W" 1 W2 W3 Png, MW 30 X1S X0S

12 14 28 20 cosφn 0,8 12 14220AO-

240AO-240

AO-240

AO-70 X"d,% 12 18 19 80

Tabelul 2 – datele iniţiale pentru lucrarea de anTransformatoare Puterile maximale transportate

prin linii, MVAT1 T2 T3 T4 T5 T6 T7Snt, MVA

Usc, %

Snt, MVA Usc, % Snt,

MVAUsc, %

Snt, MVA

Usc, % cosφ=0,9

40 10,5 10Î - M Î - J M – J

10 10,5 10 10,5S' 1 S"1 S' 2 S"2 S3

10,5 17 6 50 30 40 20 19

Fig.1 - Schema de principiu a sistemului electric

3

INTRODUCERE

Liniile de transport a energiei electrice, generatoarele, transformatoerele de putere şi alte elemente ale reţelelor electrice permanent se află sub tensiune şi sunt parcurse de curentul ce provoacă încălzirea lor. De aceea în procesul de exploatare pot să apară defecte care duc la apariţia scurtcircuitelor (s.c.). În majoritatea cazurilor în locul de s.c. apare arcul electric caracterizat prin temperatură înaltă, care duce la distrugerea izolaţiei, aparatelor electrice etc. În locul de s.c. apar curenţi mari care supraîncălzesc elementele de transport nedefectate, şi pot să condiţioneze distrugeri complementare, adică avarii. Totodată în reţeaua legată cu locul de avarie apare scăderea tensiunii, ce poate să ducă la oprirea motoarelor şi la ieşirea din sincronizm a generatoarelor. Astfel sarcina principală a protecţiei prin relee, constă în depistarea locului apariţiei s.c. şi deconectarea elementelor defectate. Pentru protecţia prin relee sunt impuse următoarele cerinţe :

Selectivitatea ;Prin ea se înţelege proprietatea protecţiei de a selecta din multitudinea elementelor, elementul

defectat, de al deconecta, asigurînd prin aceasta continuitatea în alimentarea receptoarelor. Sensibilitatea – proprietatea ei de a acţiona la cele mai mici modificări ale curentului

sau a tensiunii ( regim de scurtcircuit minimal, suprasarcini, creşterea sau scăderea tensiunii ) ;

Rapiditatea ; Autenticitatea ; Fiabilitatea ; Costul mic şi gabarite mici ; Consum mic de putere.

Sistemele de alimantare cu energie electrică sunt sisteme foarte complicate, elementele cărora sunt implicate într-un proces unic. De aceea fiabilitatea şi funcţionarea lor economică este posibilă numai prin asigurarea protecţiei şi automatizării elementelor. Deci protecţia prin relee este una din principalele forme ale automatizării sistemelor electroenergetice având drept scop principal detectarea avariei şi deconectarea elementului avariat în vederea evitării extinderii avariei şi a revenirii cât mai rapide la regimul normal de funcţionare pentru restul sistemului. Cu alte cuvinte, protecţia prin relee este formată din ansamblul aparatelor şi dispozitivelor destinate să comande automat deconectarea instalaţiei electrice protejate în cazul apariţiei unui defect sau a unui regim anormal periculos şi/sau să semnalizeze apariţia regimului respectiv.

4

1. CALCULUL REACTANŢELOR ELEMENTELOR SISTEMULUI ELECTRIC

Întocmirea schemei echivalente a sistemului electric.Schema echivalentă a sistemului electric este prezentată în figura 2.

1Gx

'1W

x

''*2GE''

*1GE

2Gx

1Tx2Tx 4Tx

"1W

x

JTx 3

MTx 3ITx 3

5Tx

6Tx

3Wx

7Tx

2Wx Sx''*SE

Figura 2 – Schema echivalentă a sistemului electric.

Calculul reactanţelor elementelor schemei electrice în unităţi relative.Calculul reactanţelor elementelor sistemului se efectuează în unităţi relative, raportate la condiţii de bază. Condiţiile de bază se determină in modul următor:Puterea de bază se alege arbitrar: .Tensiunea treptei de bază: ; (1) . Curentul de bază:

; (2)

;

;

Reactanţa de bază:

(3)

5

Determinarea puterii aparente nominale a generatoarelor:

; (4)

.

Determinarea reactanţelor elementelor reţelei electrice în unităţi relative, raportate la condiţii de bază:a) Reactanţele generatoarelor G1 si G2:

; (5)

b) Reactanţele transformatoarelor T1 si T2:Calculul reactantelor transformatoarelor pentru regim normal:

(6)

.

În cazul regimurilor maximal si minimal al transformatorului din [4], se aleg valorile :- pentru regim maximal: - pentru regim minimal:

Reactanţele transformatoarelor T1 si T2, calculate pentru toate trei regimuri sunt prezentate in tabelul 3.

Tabelul 3 – Reactanţele transformatoarelor T1, T2 în unităţi relative

Reactantele transformatoarelor T1, T2 ,

regim minimal ,

regim normal ,

regim maximal0,257 0,26 0,267

c) Reactanţele transformatorului T3:

(7)

6

(8)

(9)

d) Reactanţele transformatoarelor T4 si T5:Calculul reactanţelor transformatoarelor pentru regim normal:

(10)

.


Reactanţele transformatoarelor T4 si T5, calculate pentru toate trei regimuri sunt prezentate în tabelul 4.

Tabelul 4 – Reactanţele transformatoarelor T4, T5 in unităţi relative

Reactanţele transformatoarelor T4, T5 ,

regim minimal ,

regim normal ,


e) Reactanţele transformatoarelor T6 si T7:Calculul reactanţelor transformatoarelor pentru regim normal:

(11)

.


Reactanţele transformatoarelor T6 si T7, calculate pentru toate trei regimuri sunt prezentate în tabelul 5.

7

Tabelul 4 – Reactanţele transformatoarelor T6, T7 în unităţi relative

Reactanţele transformatoarelor T6, T7 ,

regim minimal ,

regim normal ,


f) Reactanţele liniilor electrice:

- pentru schema de succesiune directă:

. (12)

unde : - lungimea liniei;

- reactanţa pentru o unitate de lungime a liniei; - tensiunea medie nominală a liniei.

Reactanţa liniei :

Reactanţa liniei :

Reactanţa liniei :

Reactanţa liniei :

- pentru schema de succesiune homopolară:; (13)

g) Reactanţa sistemului electric:

- regim maximal pentru schema de succesiune directă:

(14)

- regim maximal pentru schema de succesiune homopolară:

8

(15)

- regim minimal pentru schema de succesiune directă:

- regim minimal pentru schema de succesiune homopolară:

1.4 Prezentarea schemelor de succesiune directă si homopolară pentru programul de calcul în Mathcad.

- schema de succesiune directă este prezentată in figura 3.

5036,0

326,0

426,0

10041,1

9042,0

8620,0

7025,0

6066,1

11041,1

13 14

1

2

39

10

4

12 13 6

7 8

5

Figura 3 – Schema de succesiune directă.

- schema de succesiune homopolară este prezentată în figura 4.

9

5126,0

326,0

426,0

9147,0

8620,0

6066,1

14210,0

16041,1

12294,0

13105,0

1

2

3

4

5

6

0 0 0

0

0

Figura 4 – Schema de succesiune homopolară.1.4 Calculul reactanţelor elementelor schemei electrice in unităţi absolute.Reactanţele aduse la părţile de inaltă si joasă tensiune se determina cu relaţia:

; (16)c) Reactanţele generatoarelor G1 si G2:

c) Reactanţele transformatoarelor T1 si T2:Calculul reactanţelor transformatoarelor pentru regim normal:


Reactanţele transformatoarelor T1 si T2, calculate pentru toate trei regimuri aduse la partea de joasă tensiune sunt prezentate în tabelul 5.

Tabelul 5 – Reactanţele transformatoarelor T1, T2 in unităţi absolute

Reactanţele transformatoarelor T1, T2

regim minimal

regim normal


Reactanţele transformatoarelor T1 si T2, calculate pentru toate trei regimuri aduse la partea de inalta tensiune sunt prezentate în tabelul 6.



regim minimal

regim normal

regim maximal33,991 34,388 35,313

10

c) Reactanţele transformatorului T3:

c) Reactanţele transformatoarelor T4 si T5:

Calculul reactanţelor transformatoarelor pentru regim normal:

Reactanţele transformatoarelor T4 si T5, calculate pentru toate trei regimuri aduse la partea de joasă tensiune sunt prezentate in tabelul 7.



regim minimal

regim normal


Reactanţele transformatoarelor T4 si T5, calculate pentru toate trei regimuri aduse la partea de inaltă tensiune sunt prezentate în tabelul 8.

Tabelul 8 – Reactantele transformatoarelor T4, T5 in unitati absolute


regim minimal

regim normal

regim maximal137,550 137,683 145,354

Privind faptul ca transformatoarele T6, T7 sunt identice cu T4, T5, reactanţele vor fi gale cu reactanţele

c) Reactanţele liniilor electrice:

c) Reactanţa sistemului electric:- regim maximal pentru schema de succesiune directă:

11

- regim minimal pentru schema de succesiune directă:

2. ALEGEREA ŞI CALCULUL PROTECŢIILOR PRINCIPALE ŞI DE REZERVĂ PENTRU TRANSFORMATORUL DE PUTERE T1

2.1 Stabilirea principalelor defecte şi regimuri anormale care pot apare la funcţionarea transformatorului

Defectele posibile sunt:1. scurtcircuite polifazate în înfăşurări şi la bornele transformatorului;2. scurtcircuite monofazate pe partea cu neutrul legat la pamint;3. scurtcircuit între spirele aceleeaşi faze;4. Puneri simple la pămînt (la partea cu neutrul izolat);

Defectele posibile sunt:1. scurtcircuite exterioare;2. scurgeri de ulei;3. suprasarcini;

Pentru transformatorul cu puterea nominală mai mare de 6,3 MVA se prevăd următoarele tipuri de protecţii:- protecţia diferenţială longitudinală împotriva scurtcircuitelor interioare (in cazul

transformatoarelor cu puterea );- secţionarea de curent rapidă pentru celelalte transformatoare;- protecţia cu relee de gaze;- protecţia maximală de curent temporizată, cu/sau fara blocaj de tensiune minimă impotriva

supraintensităţilor provocate de scurtcircuite exterioare (simetrice si nesimetrice);- protecţia maximală de curent de secvenţă homopolară împotriva scurtcircuitelor exterioare

monofazate (pentru transformatoarele de ridicare );

2.2 Calculul protectiei diferentiale longitudinale de curent impotriva scurtcircuitelor polifazate si la borne.

Pentru protecţia împotriva defectelor interne şi la bornele transformatoarelor cu puterea nominală este prevazuta protectia diferentiala longitudinala, realizata pe baza releelor tip RNT-565 pentru transformatoare cu puterea nominala 10÷40 MVA daca se asigura sensibilitatea ceruta.

2.2.1 Calculul curentului de pornire a protecţieiCurentul de pornire a protecţiei se determină din urmatoarele condiţii:

1) desensibilizarea în raport cu saltul curentului de magnetizare a transformatorului. (17)

unde: este curentul nominal al transformatorului la partea de 10 kV ; este coeficientul de siguranţă ce ţine cont de saltul de curent de magnetizare care apre la conectarea transformatorului in reţea. Pentru releele de tipul RNT-565 =1,3.

12

(18)

unde: este puterea nominală a transformatorului T1, = 40 MVA; este tensiunea nominală a infăşurării transformatorului pe partea de joasă tensiune, = 10,5 kV.

2) desensibilizarea în raport cu valoarea curentului de dezechilibru în releu.

(19)

unde: - eroarea transformatorului de curent; - coeficient de identitate , - pentru cazul cînd rapoartele de transformare sunt diferite; - coeficient ce ţine cont de prezenţa componentei aperiodice, - pentru relee de tip RNT-565; - plaja de reglare a tensiunii , pentru transformatorul T1 de tip ТДН-40000/110,

; este eroarea cauzată de lipsa egalizarii curenţilor secundari ai TC, =0.Curentul calculat se deternină din urmăroarele condiţii:

în regim de scurtcircuit: în regim de pendulări:

(20)

se determina reiesind din două condiţii:1. generatorul se afla in regim de avarie şi se examinează s.c. produs in p.13. In acest caz se

va analiza regimul I – 1 (CEmax, SE,max), s.c. va fi alimentat de la sistem (figura 5).

13

Figura 5 – Alimentarea s.c. din partea sistemului.

Valoarea curentului în unităţi relative se determină cu ajutorul unui program in mediul de programare Mathcad, rezultatele fiind prezentate în tabelul 9.

A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=

Tabelul 9 – Valorile curentului de s.c. în unităţi relative ce vine din partea sistemului

14

I1

1 212345678910111213141516

1.74 3.4070.443 0.812-1.139 -2.3530.443 0.812-0.696 -1.541

-0 -00 00 0

-0.696 -1.5410 00 0

-0.696 -1.5410.696 1.541

0 00 00 0

= I2

1 212345678910111213141516

-1.666 0-0.369 01.213 0-0.369 00.844 0

0 0-0 00 0

0.844 00 00 0

0.844 0-0.844 0

0 00 00 0

= II0

1 212345678910

0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=

Se alege valoarea curentului în unităţi relative din linia 3 a tabelului ce conţine valorile pentru componenta de succesiune directă a curentului de s.c.,

2. generatorul funcţioneaza de unul singur, iar sistemul “se deconectează” de la partea 110 kV şi se examinează s.c. produs in p.1. În acest caz se va analiza regimul I – 1 (CEmax, SE,max), s.c. va fi alimentat de la generator (figura 6).

Figura 6 – Alimentarea s.c. din partea generatorului.

Valoarea curentului în unităţi relative se prezintă in tabelul 10.

Tabelul 10 – Valorile curentului de s.c. în unităţi relative ce vine din partea generatorului

15

I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.725 0.973 1.872 1.3290.725 0.973 1.872 1.3290.725 0.973 1.872 1.3290.725 0.973 1.872 1.329-1.343 -1.91 -3.968 -2.726

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

-1.343 -1.91 -3.968 -2.7260 0 0 00 0 0 0

-1.343 -1.91 -3.968 -2.7261.343 1.91 3.968 2.726

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.651 -0.899 0 -0.5420.651 -0.899 0 -0.5420.651 -0.899 0 -0.5420.651 -0.899 0 -0.542-1.491 2.058 0 1.242

0 -0 0 00 -0 0 -00 0 0 0

-1.491 2.058 0 1.2420 0 0 00 0 0 0

-1.491 2.058 0 1.2421.491 -2.058 0 -1.242

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

1.099 0 0 -1.2041.099 0 0 -1.204-0.594 0 0 0.651-0.125 0 0 0.1370.125 0 0 -0.137-0.469 0 0 0.514-0.356 0 0 0.390.356 0 0 -0.39-0.113 0 0 0.1240.113 0 0 -0.124

=


Din valorile obţinute se va alege cea maximală , deci

Curentul de dezechilibru care apare în regimul de pendulări între sistem şi generator:

(21)

unde: este tensiunea nominală la partea de joasă tensiune a transformatorului T1; - impedanţa sumară minimală de legătură între sistem şi generator, ea se determina din schema echivalenta prezentată in figura 7.

Figura 7 – Schema echivalentă a sistemului electric, ce corespunde calculului curentului de pendulare.

; (22)

Conform relaţiei (21) se determină valoarea curentului în regim de pendulări:

Se alege valoarea curentului de calcul :

Conform relatiei (19) se determină curentul de pornire a protectiei:

Drept curent de pornire a protecţiei alegem valoarea mai mare calculată in punctele 1) si 2), adică: =4,455 kA.

Verificarea sensibilităţii protecţieiSensibilitatea protecţiei se verifică din următoarea condiţie:

16

(23)

unde: este valoarea minimă a componentei periodice a curentului total de s.c. bifazat în zona de protecţie.

- curentul de pornire a protecţiei, valoarea căruia a fost determinată mai sus.

- raportul dintre coeficientul de schemă la un s.c. bifazat şi coeficientul de schema la

un s.c. trifazat.

Sensibilitatea protecţiei se verifică la un scurtcircuit bifazat în zona de protecţie a transformatorului pentru regimul în care curentul care va circula prin protecţie va fi minim.

Pentru determinarea , se va examina s.c. în doua puncte:

1. generatorul se află în regim de avarie şi se examineaza s.c. produs in p.13. În acest caz se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SE,min), s.c. va fi alimentat de la sistem.

Valoarea curentului în unităţi relative se prezintă in tabelul 11.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=

Tabelul 11 – Valorile curentului de s.c. în unităţi relative ce vine din partea sistemului

I1

1 21234567891011121314

1.749 3.407-0.852 -1.795-0.852 -1.795

-0 -00 00 0

-0.852 -1.7950 00 0

-0.852 -1.7950.852 1.795

0 00 00 0

= I2

1 21234567891011121314

-1.658 00.943 00.943 0

0 00 00 0

0.943 00 00 0

0.943 0-0.943 0

0 00 00 0

= II0

1 2123456789

0 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=

17


2. generatorul funcţioneaza de unul singur, iar sistemul “se deconectează” de la partea 110 kV si se examinează s.c. produs in p.1. In acest caz se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SE,min), s.c. va fi alimentat de la generator.

Valoarea curentului in unităţi relative se prezintă in tabelul 12.

Tabelul 12 – Valorile curentului de s.c. în unităţi relative ce vine din partea generatorului

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.712 0.982 1.872 1.3070.712 0.982 1.872 1.307-1.114 -1.638 -3.367 -2.269

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

-1.114 -1.638 -3.367 -2.2690 0 0 00 0 0 0

-1.114 -1.638 -3.367 -2.2691.114 1.638 3.367 2.269

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.621 -0.89 0 -0.5650.621 -0.89 0 -0.565-1.206 1.729 0 1.098

0 -0 0 00 0 0 00 0 0 0

-1.206 1.729 0 1.0980 0 0 00 0 0 0

-1.206 1.729 0 1.0981.206 -1.729 0 -1.098

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

1.196 0 0 -1.254-0.63 0 0 0.66

-0.137 0 0 0.1440.137 0 0 -0.144-0.493 0 0 0.516-0.365 0 0 0.3830.365 0 0 -0.383-0.127 0 0 0.1330.127 0 0 -0.133

=


Pentru se va alege valoarea minimă din cele două puncte analizate mai sus, adică = 8,115 kA.

Privind faptul ca valoarea minimă pentru s-a obţinut pentru s.c. in p.13, din [4] se

alege raportul

Conform relaţiei (23) se determină coeficientul de sensibilitate:

Reieşind din rezultatele obţinute, observăm ca sensibilitatea pentru releul RNT nu se verifică, de aceea se va alege alt tip de releu – DZT 11.

În cazul releelor DZT este necesar de recalculat curentul de pornire a protecţiei conform relaţiei (17).

unde: pentru releel de tip DZT.In calculele ulterioare se va utiliza valoarea nou-calculata a pentru releul DZT -11.Curentul de pornire al releului raportat la partea de inaltă tensiune se determină cu relaţia:

(24)

Determinarea numărului de spire ale bobinelor de egalizare ale TSR şi numărului de spire ale bobinei de frînare a releului DZT-11.

18

Algoritmul de calcul al numărului de spire ale bobinelor de egalizare ale TSR este prezentat în tabelul 13.

Tabelul 13 – Algoritmul de calcul al protecţiei diferenţiale longitudinale a T1.

Nr.

crt.Denumirea

parametrului

Expresiile de calcul pentru partea de:

ÎT (115 kV) JT (10,5 kV)

1. Curentul nominal primar al T1, A

2.

Schema de conexiune a

înfăşurărilor transf. de putere Y/∆-11

Y ∆

3.

Schema de conexiune a înfăşurărilor

secundare ale TC∆ Y

4. Coeficientul de schemă K(3)

sch1

5.

a)Raportul de transformare al TC;

b)raportul de transformarestandartizat.

a)

b) KI∆= 400/5=80

a)

b) KIY =3000/5=600

6. Curentul nominal secundar al TC, A

7. Curentul de pornire al releului, A

8.

Numărul de spire calculat al

înfăşurării TSR pentru partea principală a

transformatorului de putere (ca parte

principală se ia partea de IT)

9. Numărul prealabil de spire pentru

partea principală (se

19

rotungeste spre o valoare întreagă

mai mică în raport cu ).

10.

Numărul de spire calculat al

înfăşurării TSR pentru partea

auxiliară

11.

Numărul prealabil de spire pentru

partea auxiliară(se ia valoarea întreagă cea mai apropiată).

12.

Componenta curentului de

dezechilibru de egalizare

cauzat de rotungirea numărului de spire calculat pe partea

auxiliară, A

13.

Curentul de dezechilibru

luând în consideraţie şi

componenta , A

unde: - din [1] se alege transformatorul de curent de tipul ТФЗМ110Б – 1, cu raportul de transformare k=(400/5);

- din [1] se alege transformatorul de curent de tipul ТЛ10, cu raportul de transformare k=(3000/5);

Determinăm nr. de spire pentru înfăşurarile de egalizare:

(25)unde: - numărul de spire ale înfăşurării diferenţiale, =12 spire;Numarul de spire ale înfăşurării diferentiale, precum a celor de egalizare se determină din schema prezentată in figura 8.

20

Figura 8 – Schema de conexiune a releului DZT-11, în cazul transformatorului de putere cu două înfăşurări.

Numărul de spire ale bobinei de frinare a releului DZT-11 se determină cu ajutorul relatiei:

(26)unde: ; - curentul de dezechilibru maximal de calcul, determinat la partea de joasă tensiune.

- unghiul de înclinare a tangentei, dusă pe curba în raport cu axa absciselor, în calcul - curentul in bobina de frinare, valoarea căruia corespunde curentului de pendulare,

; - nr. de spire ale bobinei de lucru pe partea la care e conectată bobina de frînare, .Conform relaţiei (26):

Astfel pentru bobina de frînare a releului, se va alege =10 spire.

21

Verificarea sensibilitaţii releului DZT

Pentru releul DZT-11 sensibilitatea se verifică reieşind din două condiţii:1. la scurtcircuit în zona de protecţie în lipsa frînării. În acest caz se va examina s.c. în

p.13 în regimul I – 2. Scurtcircuitul este alimentat din partea sistemului,iar generatorul se află in regim de avarie.

Coeficientul de sensibilitate se determină în acest caz conform relaţiei (23).

2. la scurtcircuit in zona de protecţie, în prezenţa frînării. În acest caz se va examina s.c. pe partea de 110 kV, iar curentul de scurtcircuit va trece prin bobina de frînare a releului (se va analiza s.c. in p.1 pe schema).

; (27)

unde: ;- curentul care circulă prin bobina de lucru a TCSR a releului;

- adică numărul de spire ale infăşurării de lucru a TCSR, utilizată pe partea alimentată de generator în cazul s.c analizat.

unde: , astfel

În conformitate cu valoarea forţei magnetomotoare de frînare a releului ( ) şi forţei magnetomotoare de lucru ( ), din dependenţa , se determină forţa magnetomotoare de pornire a releului( ), (figura 9).

Figura 9 – Determinarea forţei magnetomotoare de pornire a releului.

Din dependenta prezentată în figura 9 =100 A·spire.Conform relaţiei (27):

22

;

In conformitate cu punctul 3.2.21 [5] se admite micşorarea coeficientului pînă la valoarea 1,5: .

Calculul protecţiei împotriva scurtcircuitelor monofazate pe partea cu neutrul legat la pamint (115 kV):

Această protecţie se utilizează la transformatoarele de ridicare şi se realizează cu un releu maximal de curent conectat la transformatorul de curent conectat la rîndul său în circuitul conductorului ce leagă neutrul transformatorului de putere cu pamîntul .

Schema de conexiune a releului este prezentată în figura 10.

Figura 10 – Schema de conexiune a releului.

Determinarea curentului de pornire a protecţiei: (28)

unde: - valoare determinată anterior.

2.3.1 Verificarea sensibilitaţii protecţiei

; (29)

unde: - valoarea curentului de succesiune homopolară la s.c. la pamînt la sfirşitul liniei (W1) 110 kV, care pleacă de pe barele staţiei în regim minimal.

În acest caz se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin), s.c. se va examina în p.4. Valoarea curentului în unităţi relative se prezintă în tabelul 14.

23

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=

Tabelul 14 - Valorile curentului de s.c. de succesiune homopolara în unităţi relative

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.105

-0 -0 0 -0-0 0 -0 -00 0 0 0

0.585 0.87 1.649 1.1050 0 0 00 0 0 0

-1.383 -2.237 -4.566 -2.941.383 2.237 4.566 2.94

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.544

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.493 -0.779 0 -0.5440 0 0 00 0 0 0

-1.475 2.329 0 1.6271.475 -2.329 0 -1.627

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.66 0 0 -0.6290.66 0 0 -0.629

-0.151 0 0 0.1440.151 0 0 -0.1440.811 0 0 -0.773-0.858 0 0 0.8170.858 0 0 -0.817-0.299 0 0 0.2850.299 0 0 -0.285

=

Se alege valoarea curentului în unităţi relative din linia 2 a tabelului ce conţine valorile pentru componenta de succesiune homopolară a curentului in unităţi relative, in regim minimal posibil:

;Conform relaţiei (29) se verifica sensibilitatea protecţiei:

;

2.3.2 Calculul curentului de pornire a releului, stabilirea reglajului

(30)

unde:

24

Din [1] se va alege transformatorul de curent de tipul ТФЗМ110Б-I, cu raportul de transformare: (300/5).

Pentru protecţia dată, din [2], se alege releul de tipul RST 13-19 şi se determină reglajul: (31)

Dupa stabilirea reglajului se recalculă curentul de pornire a protecţiei:

(32)

2.3.3 Verificarea repititivă a sensibilităţii protecţiei

; (33)

2.3.4 Determinarea temporizării protecţiei (34)

unde: ; - treapta de selectivitate; . În lucrarea de an dată adoptăm pentru

trapta de selectivitate valoarea .

2.4 Calculul protecţiei maximale de curent temporizate a transformatorului împotriva s.c. exterioare

Împotriva s.c. exterioare pentru transformator pot fi prevazute urmatoarele tipuri de protecţii:1. Prtotecţia maximală de curent temporizată (PMCT);2. PMCT cu blocaj după tensiune minimă;3. PMCT cu blocaj de tensiune de secvenţa inversă;4. PMC de secvenţă invesrsă;5. Protecţia de distanţă;În cazul transformatoarelor de ridicare alimentarea se realizează din două capete, de aceea este

necesar de instalat două protecţii: protecţia „1” se instalează pe partea de inaltă tensiune a transformatorului (110 kV), iar protecţia „2” se instalează pe partea de joasă tensiune a transformatorului (10 kV). Schematic realizarea acestor protecţii este prezentată in figura 11.

25

Figura 11 – Reprezentarea schematica a protecţiilor maximale de curent2.4.1 Calculul curentului de pornire a protecţiei „1”

Vom calcula PMCT a transformatorului pe partea de inaltă tensiune ( protecţia „1”).Curentul de pornire al protecţiei la partea 110 kV se determină cu relaţia:

; (35)

unde: este coeficient de siguranţă, . În lucrarea dată se adoptă

coeficient de autopornire ce ţine cont de creşterea curentului de sarcină în urma demarării simultane a motoarelor după dispariţia tensiunii sau micşorarea considerabilă a tensiunii la barele de alimentare pe o durată scurtă de timp (după deconectarea scurtcircuitului exterior), Kaut = 2,5÷3,5; pentru calcul se adoptă =3,0.

- coeficient de revenire. Pentru releele statice de curent =0,9.

- curentul maximal de lucru, pentru transformatoarele de ridicare ;

Conform relaţiei (35) se determină curentul de pornire a protecţiei:

26

2.4.2 Verificarea sensibilităţii protecţiei

; (36)

Sensibilitatea protecţiei se verifică la un scurtcircuit bifazat în zona de protecţie a transformatorului pentru regimul in care curentul care va circula prin protecţie va fi minim. În acest caz se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin), s.c. se va examina în p.4.

Valoarea curentului în unităţi relative se prezintă în tabelul 15.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=

Tabelul 15 - Valorile curentului de s.c. de succesiune directă în unităţi relative

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.105

-0 -0 0 -0-0 0 -0 -00 0 0 0

0.585 0.87 1.649 1.1050 0 0 00 0 0 0

-1.383 -2.237 -4.566 -2.941.383 2.237 4.566 2.94

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.544

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.493 -0.779 0 -0.5440 0 0 00 0 0 0

-1.475 2.329 0 1.6271.475 -2.329 0 -1.627

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.66 0 0 -0.6290.66 0 0 -0.629

-0.151 0 0 0.1440.151 0 0 -0.1440.811 0 0 -0.773-0.858 0 0 0.8170.858 0 0 -0.817-0.299 0 0 0.2850.299 0 0 -0.285

=

Se alege valoarea curentului în unităţi relative din linia 2 a tabelului ce conţine valorile pentru componenta de succesiune directă a curentului în unităţi relative, în regim minimal posibil:

Conform relaţiei (36) se determină coeficientul de sensibilitate a protecţiei:

27

Din valoarea obţinută pentru coeficientul de sensibilitate, se observă că pentru PMCT nu se asigură sensibilitatea necesară, de aceea este necesar de utilizat PMCT cu blocaj după tensiune minimă.

2.5 Calculul protecţiei maximale de curent temporizate cu blocaj după tensiune minimă a transformatorului

În acest caz parametrii protecţiei vor fi si .2.5.1 Calculul curentului de pornire a protectieiPentru PMCT cu blocaj după tensiune minimă, se determină conform relaţiei (35). Însă în

relaţia dată coeficientul =1.

2.5.2 Calculul tensiunii de pornire a protecţieiDeterminarea se face reieşind din 2 condiţii:1) desensibilizarea în raport cu regimul de deconectare a s.c. exterior (revenirea după

deconectarea s.c. exterior).

; (37)

unde: este coeficient de siguranţă, =1,2; este coeficient de revenire, pentru releele statice de tensiune =1,1. este tensiunea minimă de lucru; (38) este tensiunea nominală a reţelei la partea de 110 kV;

Conform relaţiei de mai sus se determină din prima condiţie:

2) Desensibilizarea în raport cu tensiunea remanentă la autopornire după acţionarea DRAR si DAAR.

(40)

unde: este coeficient de siguranţă, =1,2; ; (41) este tensiunea de autopornire.

Pentru tensiunea de pornire a protecţiei se alege valoarea minimă a acesteea, obţinută în condiţiile analizate mai sus. Astfel = 64,166 kV.

2.5.3 Verificarea sensibilitatii PMCT cu blocaj după tensiune minimă a) După curent:

28

După curent sensibilitatea protecţiei se verifică conform relaţiei (36), folosind valoarea nou-calculată a .

c) După tensiune minimă:

; (42)

Pentru verificarea protecţiei după tensiune minimă este necesar de determinat valoarea maximă a tensiunii remanente în locul insatalării protecţiei la un s.c. analizat ( ). Astfel, scurtcircuitul se va examina în două puncte diferite ale schemei electrice echivalente: 1) p. 4 şi 2) p.13.

1) este valoarea maximă remanentă a tensiunii în locul instalării protecţiei la un s.c. trifazat produs la sfîrşitul (după) elementului conectat la barele de inaltă tensiune a transformatorului T1, în acest caz vom considera linia 115 kV care se află după transformator (

). (43)

unde: este valoarea maximală a curentului la scurtcircuit trifazat produs la sfîrşitul liniei care pleacă de pe barele de inaltă tensiune a transformatorului.

Se va analiza regimul I – 3 (SEmax, CEmin), iar s.c. se va examina in p.4. Valoarea curentului în unităţi relative se prezinta in tabelul 16.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=


29

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.563 0.873 1.649 1.0850.563 0.873 1.649 1.0850.563 0.873 1.649 1.085

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

0.563 0.873 1.649 1.0850 0 0 00 0 0 0

-1.659 -2.825 -5.747 -3.6241.659 2.825 5.747 3.624

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.466 -0.776 0 -0.5640.466 -0.776 0 -0.5640.466 -0.776 0 -0.564

0 -0 0 00 0 0 00 0 0 0

0.466 -0.776 0 -0.5640 0 0 00 0 0 0

-1.756 2.922 0 2.1231.756 -2.922 0 -2.123

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.716 0 0 -0.6520.716 0 0 -0.652-0.164 0 0 0.1490.164 0 0 -0.1490.88 0 0 -0.801

-1.017 0 0 0.9261.017 0 0 -0.926-0.324 0 0 0.2950.324 0 0 -0.295

=

Se alege valoarea curentului în unităţi relative din linia 2 a tabelului ce conţine valorile pentru componenta de succesiune directă a curentului în unităţi relative, în regim maximal:

este reactanţa sumara a liniilor şi , adusă la partea de tensiune inaltă.

Conform relaţiei (43) se determină valoarea :

2) este valoarea maximă remanentă a tensiunii în locul instalării protecţiei la un s.c. trifazat produs la începutul transformatorului T1, adică pe partea de tensiune joasă a acestuia.

(44)unde: este valoarea maximală a curentului la scurtcircuit trifazat produs la începutul

transformatorului T1.Se va analiza regimul I – 3 (SEmax, CEmin), iar s.c. se va examina in p.13. Valoarea

curentului în unităţi relative se prezinta in tabelul 17.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=


30

I1

1 21234567891011121314

1.752 3.407-0.928 -1.953-0.928 -1.953

-0 -00 00 0

-0.928 -1.9530 00 0

-0.928 -1.9530.928 1.953

0 00 00 0

= I2

1 21234567891011121314

-1.655 01.025 01.025 0

0 00 00 0

1.025 00 00 0

1.025 0-1.025 0

0 00 00 0

= II0

1 2123456789

0 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=

Se alege valoarea curentului în unităţi relative din linia 2 a tabelului ce conţine valorile pentru componenta de succesiune directă a curentului in în unităţi, in regim maximal:

este reactanţa transformatorului T1, adusă la partea de inaltă tensiune.Conform relaţiei (44) se determină valoarea :

Conform relaţiei (42) se verifică sensibilitatea protectiei după tensiune minimă:1) reiesind din prima condiţie de determinare a :

;

2) reieşind din a doua condiţie de determinare a :

;

Din analiza ultimei relaţii se observă că sensibilitatea protecţiei cu blocaj după tensiune minimă nu se verifică pentru a doua condiţie de determinare a . Reieşind din aceste considerente este necesar de folosit altă protecţie şi anume PMCT cu blocaj după tensiune de succesiune inversă.2.5.4 Calculul curentului de pornire a releului, stabilirea reglajului

; (45)

unde: = 80, valoarea căruia a fost determinată mai sus (vezi 2.2.3); , valoarea căruia a fost determinată mai sus (vezi 2.2.3);

Din [2] se alege releul de tipul RST13-24 şi se stabileşte reglajul acestuia conform relaţiei (31):

Dupa stabilirea reglajului se recalculă curentul de pornire a protecţiei conform relaţiei:

; (46)

2.5.5 Verificarea repititivă a sensibilităţii protecţiei

31

; (47)

2.5.6 Calculul tensiunii de pornire a releului, stabilirea reglajului

; (48)

unde: este raportul de transformare a transformatorului de tensiune instalat pe partea 110 kV;

Din [1] se alege transformatorul de tensiune de tipul НКФ-110-83У1 cu raportul de transformare (110000/100).Conform relaţiei (48) se determină tensiunea de pornire a releului.

Din [2] se alege releul de tipul RSN16-28 şi se stabileşte reglajul acestuia conform relaţiei :; (49)

După stabilirea reglajului se recalculă tensiunea de pornire a protecţiei conform relaţiei:

;

; (50)

2.5.7 Verificarea repetitivă a sensibilităţii protecţiei

;

(51)

;

2.6 Calculul protecţiei maximale de curent temporizate cu blocaj după tensiune de succesiune inversă a transformatorului (la partea de inaltă tensiune)

2.6.1 Determinarea tensiunii de pornire de succesiune inversăTensiunea de pornire de succesiune inversă se determină cu ajutorul relaţiei:

; (52)

2.6.2 Verificarea sensibilităţii protecţiei1) După tensiune minimă:

În cazul în care se utilizeaza PMCT cu blocaj dupa tensiune inversă, sensibilitatea protecţiei după tensiune minimă se verifica cu ajutorul relaţiei:

(53)

32

unde: este tensiunea remanentă de s.c. determinată mai sus din a doua condiţie; este coeficientul de revenire al releului determinat mai sus.

2) După tensiune minimă inversă:

(54)

unde: este tensiunea minimă inversă;; (55)

este valoarea minimală a curentului la scurtcircuit bifazat produs la începutul transformatorului T1.

Pentru determinarea acestui curent se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin), sâşi se va examina s.c. in p.13. Valoarea curentului în unităţi relative se prezintă în tabelul 18.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 21234567891011121314

1.749 3.407-0.852 -1.795-0.852 -1.795

-0 -00 00 0

-0.852 -1.7950 00 0

-0.852 -1.7950.852 1.795

0 00 00 0

= I2

1 21234567891011121314

-1.658 00.943 00.943 0

0 00 00 0

0.943 00 00 0

0.943 0-0.943 0

0 00 00 0

= II0

1 2123456789

0 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=

Se alege valoarea curentului în unităţi relative din linia 2 a tabelului ce conţine valorile pentru componenta de succesiune directă a curentului în unităţi relative, în regim minimal:

Conform relaţiei (48) se determina tensiunea minimă inversă:

33

Conform relaţiei (47) se determină coeficientul de sensibilitate a protecţiei:

2.6.3 Calculul tensiunii de pornire a releului, stabilirea reglajului b) dup tensiune minimă:Calculul tensiunii minime de pornire a releului şi stabilirea reglajului corespunde celui din

paragraful 2.5.6 .b) după tensiune minimă inversă:

; (56)

unde: =1100, valoarea căruia a fost determinată mai sus.

Pentru releul minimal de tensiune se adoptă reglajul Tensiunea minimă inversă de pornire recalculată se determină cu ajutorul relaţiei:

; (57)

2.6.4 Verificarea repetitivă a sensibilităţii protecţieib) după tensiune minimă:

(58)

b) după tensiune minimă inversă:

;

(59)

2.7. Calculul curentului de pornire a protecţiei „2”Vom calcula PMCT a transformatorului pe partea de joasa tensiune ( protecţia „2”).Calculul acestei protectii se face in mod analogic paragrafului 2.4.1 .Curentul de pornire al protecţiei la partea 10 kV se determină cu relaţia (35) scrisă mai sus.

unde: toate marimile fracţiei în relaţie corespund celor din paragraful 2.4.1, iar pentru curentul maximal de lucru al transformatorului se ia valoarea acestuia la partea de joasă tensiune.

2.7.1 Verificarea sensibilităţii protecţieiCoeficientul de sensibilitate a protecţiei se determină conform relaţiei (36), scrisă in aragraful

2.4.2 .

Sensibilitatea protecţiei se verifică la un scurtcircuit bifazat in zona de protecţie a transformatorului pentru regimul în care curentul care va circula prin protecţie va fi minim. În acest caz se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin), s.c. se va examina în p.13.

34

Valoarea curentului în unităţi relative se prezintă în tabelul 19.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 21234567891011121314

1.749 3.407-0.852 -1.795-0.852 -1.795

-0 -00 00 0

-0.852 -1.7950 00 0

-0.852 -1.7950.852 1.795

0 00 00 0

= I2

1 21234567891011121314

-1.658 00.943 00.943 0

0 00 00 0

0.943 00 00 0

0.943 0-0.943 0

0 00 00 0

= II0

1 2123456789

0 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=


Din valoarea obţinută pentru coeficientul de sensibilitate, se observă că pentru PMCT nu se asigură sensibilitatea necesară, de aceea este necesar de utilizat PMCT cu blocaj după tensiune minimă.

2.7.2 Calculul protecţiei maximale de curent temporizate cu blocaj dupa tensiune minima a transformatorului

În acest caz parametrii protecţiei vor fi si .2.7.3 Calculul curentului de pornire a protectieiPentru PMCT cu blocaj după tensiune minimă, se determină conform relaţiei (35). Însa în

relaţia dată coeficientul =1.

2.7.4 Calculul tensiunii de pornire a protecţieiDeterminarea se face reieşind din 2 condiţii:1) desensibilizarea în raport cu regimul de deconectare a s.c. exterior (revenirea după

deconectarea s.c. exterior).Calculul tensiunii de pornire a releului se face conform relaţiei (36), în mod analogic

paragrafului 2.5.2 .

;

35

unde: toate marimile fracţiei in relaţie corespund celor din paragraful 2.5.2, iar pentru tensiunea maximală de lucru a transformatorului se ia valoarea acesteea la partea de joasă tensiune.

2) Desensibilizarea în raport cu tensiunea remanentă la autopornire după acţionarea DRAR şi DAAR.

Tensiunea de pornire a protecţiei conform acestei relaţii, se determină conform relaţiei (40).

unde: Pentru tensiunea de pornire a protecţiei se alege valoarea minimă a acesteea, obţinută în condiţiile analizate mai sus. Astfel = 5,833kV.

2.7.5 Verificarea sensibilitatii PMCT cu blocaj după tensiune minimă a) După curent:

După curent sensibilitatea protecţiei se verifică conform relaţiei (36), folosind valoarea nou-calculată a .

c) După tensiune minimă:Determinarea coeficientului de sensibilitate se face conform relaţiei (42).Pentru verificarea protecţiei după tensiune minimă este necesar de determinat valoarea maximă

a tensiunii remanente în locul insatalării protecţiei la un s.c. analizat ( ). Astfel, scurtcircuitul se va examina în două puncte diferite ale schemei electrice echivalente:

1) p. 1 si 2) p.14.1) este valorea maximă remanentă a tensiunii în locul instalării protecţei la un s.c.

trifazat după transformatorul T1, adică pe bara de tensiune inaltă a acestuia.Conform relaţiei (44):

unde: este valoarea maximală a curentului la scurtcircuit trifazat produs după

transformatorul T1.Se va analiza regimul I – 4 (SEmin, CEmax), iar s.c. se va examina in p.1. Valoarea

curentului în unităţi relative se prezintă în tabelul 19.

A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=

36


I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.725 0.973 1.872 1.3290.725 0.973 1.872 1.3290.725 0.973 1.872 1.3290.725 0.973 1.872 1.329-1.343 -1.91 -3.968 -2.726

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

-1.343 -1.91 -3.968 -2.7260 0 0 00 0 0 0

-1.343 -1.91 -3.968 -2.7261.343 1.91 3.968 2.726

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.651 -0.899 0 -0.5420.651 -0.899 0 -0.5420.651 -0.899 0 -0.5420.651 -0.899 0 -0.542-1.491 2.058 0 1.242

0 -0 0 00 -0 0 -00 0 0 0

-1.491 2.058 0 1.2420 0 0 00 0 0 0

-1.491 2.058 0 1.2421.491 -2.058 0 -1.242

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

1.099 0 0 -1.2041.099 0 0 -1.204-0.594 0 0 0.651-0.125 0 0 0.1370.125 0 0 -0.137-0.469 0 0 0.514-0.356 0 0 0.390.356 0 0 -0.39-0.113 0 0 0.1240.113 0 0 -0.124

=

Se alege valoarea curentului în unităţi relative din linia 2 a tabelului ce conţine valorile pentru componenta de succesiune directă a curentului în unităţi relative, în regim maximal:

este reactanţa transformatorului T1, adusă la partea de joasă tensiune.2) este valoarea maximă remanentă a tensiunii în locul instalarii protecţiei la un s.c. trifazat produs la sîrşitul (după) elementului conectat la barele de joasă tensiune, adică a generatorului.

(60)unde: este valoarea maximală a curentului la scurtcircuit trifazat produs după

generator.Se va analiza regimul I – 3 (SEmax, CEmin), iar s.c. se va examina in p.14. Valoarea

curentului în unităţi relative se prezintă în tabelul 20.Pentru determinarea acurentului de s.c. este necesar de adaugat in matricile utilizate în

program o noua reactanţă, pentru a simula s.c. după generator, aşa cum este prezentat în figura 12.

Figura 12 – Prezentarea schematică a porţiunii unde se produce s.c.

37

A1

0

14

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

14

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.001

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=


I1

1 2123456789101112131415

540.048 1080-0.555 -1.206-0.555 -1.206-0.555 -1.206

-0 -00 00 0

-0.555 -1.2060 00 0

-0.555 -1.2060.555 1.206

0 00 00 0

= I2

1 2123456789101112131415

-539.952 00.651 00.651 00.651 0

0 00 00 0

0.651 00 00 0

0.651 0-0.651 0

0 00 00 0

= II0

1 2123456789

0 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=

Se alege valoarea curentului în unităţi relative din linia 2 a tabelului ce contine valorile pentru componenta de succesiune directă a curentului în unităţi relative, în regim maximal:

este reactanţta generatorului, adusă la partea de joasă tensiune.Conform relaţiei (60) se determină valoarea :

38

Conform relaţiei (42) se verifică sensibilitatea protectiei dupa tensiune minimă:1) reieşind din prima condiţie de determinare a :

2) reieşind din a doua condiţie de determinare a :

;

Din analiza ultimei relaţii se observă că în ambele cazuri sensibilitatea protecţiei cu blocaj după tensiune minimă nu se verifica. Reieşind din aceste considerente este necesar de folosit altă protecţie şi anume PMCT cu blocaj după tensiune de succesiune inversă.

2.7.6 Calculul curentului de pornire a releului, stabilirea reglajuluiCurentul de pornire al releului se determină conform relaţiei (45):

unde: = 600, valoarea căruia a fost determinata mai sus (vezi 2.2.3); , valoarea căruia a fost determinata mai sus (vezi 2.2.3);Din [2] se alege releul de tipul RST13-19 şi se stabileşte reglajul acestuia conform relaţiei (31):

Conform relaţiei (46) se recalculă curentul de pornire a protecţiei:

2.7.7 Verificarea repititivă a sensibilităţii protecţieiConform relaţiei (47) se recalculă coeficientul de sensibilitate:

2.8 Calculul protecţiei maximale de curent temporizate cu blocaj după tensiune de succesiune inversă a transformatorului (la partea de joasă tensiune)

2.8.1 Determinarea tensiunii de pornire de succesiune inversăTensiunea de pornire de succesiune inversă se determină cu ajutorul relaţiei:

; (61)unde: este tensiunea nominala a retelei la partea de 10 kV.

2.8.2 Verificarea sensibilităţii protecţiei1. a) După tensiune minimă reieşind din prima condiţie de determinare a : În cazul în care se utilizeaza PMCT cu blocaj după tensiune inversă, sensibilitatea protecţiei

după tensiune minimă se verifică cu ajutorul relaţiei (53):

b) După tensiune minimă inversă: Coeficientul de sensibilitate se determină conform relaţiei (54):

unde: este tensiunea minimă inversă la partea de joasă tensiune;

39

Tensiunea minimă inversă de pornire a prootecţiei se determină conform relaţiei (55):

este valoarea minimală a curentului la scurtcircuit bifazat produs după transformatorul T1, adică pe bara de tensiune inaltă a acestuia.

Pentru determinarea acestui curent se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin), şi se va examina s.c. in p.1. Valoarea curentului în unităţi relative se prezintă în tabelul 21.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.712 0.982 1.872 1.3070.712 0.982 1.872 1.307-1.114 -1.638 -3.367 -2.269

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

-1.114 -1.638 -3.367 -2.2690 0 0 00 0 0 0

-1.114 -1.638 -3.367 -2.2691.114 1.638 3.367 2.269

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.621 -0.89 0 -0.5650.621 -0.89 0 -0.565-1.206 1.729 0 1.098

0 -0 0 00 0 0 00 0 0 0

-1.206 1.729 0 1.0980 0 0 00 0 0 0

-1.206 1.729 0 1.0981.206 -1.729 0 -1.098

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

1.196 0 0 -1.254-0.63 0 0 0.66

-0.137 0 0 0.1440.137 0 0 -0.144-0.493 0 0 0.516-0.365 0 0 0.3830.365 0 0 -0.383-0.127 0 0 0.1330.127 0 0 -0.133

=


2. a) După tensiune minimă reieşind din a doua condiţie de determinare a : În cazul în care se utilizeaza PMCT cu blocaj după tensiune inversă, sensibilitatea protecţiei

după tensiune minimă se verifică cu ajutorul relaţiei (53):

40

b) După tensiune minimă inversă: Coeficientul de sensibilitate se determină conform relaţiei (54):

Tensiunea minimă inversă de pornire a prootecţiei se determină conform relaţiei (55):; (62)

este valoarea minimală a curentului la scurtcircuit bifazat produs după generator.Pentru determinarea acestui curent se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin), şi se va

examina s.c. în p.14. Valoarea curentului în unităţi relative se prezintă în tabelul 22.

A1

0

14

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

14

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.001

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2123456789101112131415

540.046 1080-0.526 -1.144-0.526 -1.144-0.526 -1.144

-0 -00 00 0

-0.526 -1.1440 00 0

-0.526 -1.1440.526 1.144

0 00 00 0

= I2

1 2123456789101112131415

-539.954 00.618 00.618 00.618 0

0 00 00 0

0.618 00 00 0

0.618 0-0.618 0

0 00 00 0

= II0

1 2123456789

0 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=


Conform relaţiei (62) se determină :

2.8.3 Calculul tensiunii de pornire a releului, stabilirea reglajului

41

3. a) după tensiune minimă reieşind din prima condiţie de determinare a :Tensiunea minimă de pornire a releului se determină conform relaţiei (48):

unde: este raportul de transformare al TV instalat pe partea 10 kV;

Din [1] se va alege transformatorul de tensiune de tipul ЗНОЛ.06-10У3.Se alege releul minimal de tensiune de tipul RSN16-28 şi conform relaţiei (49) se determină

reglajul releului minimal de tensiune:

Conform relaţiei (50) se determină valoarea recalculată a tensiunii de pornire a protecţiei minimale dupa tensiune:


se determina conform relatiei (56):

unde: =100, valoarea căruia a fost determinată mai sus.Pentru releul minimal de tensiune se adoptă reglajul Tensiunea minimă inversă de pornire recalculată se determină cu ajutorul relaţiei (57):

3. a) după tensiune minimă reieşind din prima condiţie de determinare a :Calculul tensiunii minime de pornire a releului şi stabilirea reglajului corespunde celui din

punctul 1. a).b) după tensiune minimă inversă:

Calculul tensiunii minime inverse de pornire a releului şi stabilirea reglajului corespunde celui din punctul 1. b).

2.8.4 Verificarea repetitiva a sensibilitatii1. a) după tensiune minimă reieşind din prima condiţie de determinare a :Conform relaţiei (58) se recalculă coeficientul de sensibilitate pentru PMCT cu blocaj după tensiune minimă:

b) după tensiune minimă inversă:Conform relatiei (59) se recalculă coeficientul de sensibilitate pentru PMCT cu blocaj după tensiune inversă:

2. a) duăa tensiune minimă reieşind din a doua condiţie de determinare a :


2.9 Calculul temporizarii PMCT cu blocaj după tensiune minimă inversă1. Pentru protecţia instalată pe partea de 110 kV (“1”), temporizarea protecţiei se calculeaza cu ajutorul relaţiei:

42

(63)unde: este timpul de pornire a protecţiei de distanţă (treptei a treia) a liniei care pleacă de pe bara 110 kV a transformatorului.

2. Pentru protecţia instalată pe partea de 10 kV (“2”) se analizează defapt două protecţii: una nedirecţională şi una direcţională, care are la rîndul său o temporizare mai mare. Schematic principiul de funcţionare a acestor protecţii este prezentat în figura 13.

Figura 13 – Reprezentarea schemei de acţionare a protecţiei “2”

Temporizarea protecţiei nedirecţionale se determină cu ajutorul relaţiei: (64)

Reieşind din ideea de realizare a acestei protecţii: ;unde: este temporizarea protecţiei direcţionale.Temporizarea protecţiei direcţionale se determină cu ajutorul relaţiei:

(65)

2.10 Calculul protecţiei transformatorului împotriva suprasarcinii:2.10.1 Calculul curentului de pornire a protecţiei

se determină conform relaţiei:

; (66)

unde: este coeficient de siguranţa, =1,05. este coeficient de revenire, valoarea căruia pentru relee statice de curent este

=0,9; este valoarea curentului nominal al transformatorului adus la partea de 10 kV.Conform relaţiei (66) se determină :

Sensibilitatea acestei protecţii nu este necesar de verificat.

2.10.2 Calculul curentului de pornire a releului, stabilirea reglajuluiCurentul de pornire al releului se determină conform relaţiei (45):

43

unde: = 600, valoarea căruia a fost determinată mai sus (vezi 2.2.3); , valoarea căruia a fost determinată mai sus (vezi 2.2.3);Din [2] se alege releul de tipul RST13-19 şi se stabileste reglajul acestuia conform relaţiei (31):

Conform relaţiei (46) se recalculă curentul de pornire a protecţiei:

2.10.3 Calculul temporizarii protecţieiTemporizarea protecţtiei se determină cu ajutorul relaţiei (63):

In practică insă temporizarea în cazul protecţiei împotriva suprasarcinilor se ia 2.11 Protecţia de gaze a transformatorului de putere

Protecţia împotriva scurtcircuitelor între spirele unei faze şi împotriva scăderii nivelului de ulei se realizează cu ajutorul releului de gaze tip РГЧЗ-66. Conform prescripţiilor releele de gaze sunt prevăzute în mod obligatoriu la transformatoarele instalate în exterior cu Snt ³ 6300 kVA şi pentru transformatoarele instalate în interior cu Snt ≥ 400 kVA.Ea poate fi prevazuta si la transformatoare cu puteri mai mici daca protectiile maximale de curent au temporizari mai mari de 1s.

Releele de gaze se instaleaza la intersectia conductei de ulei intre cuva si dilatator.În regim normal ambele cănute se află în poziţie orizontală. La s.c. între spire sau la defectarea izolaţiei, când creşte temperatura uleiului şi are loc descompunerea cu degajări de gaze, acestea vor tinde să iasă din cuvă spre dilatator, trecând prin releul de gaze, ele vor ocupa partea de sus a releului, ca urmare cănuţa de sus plină cu ulei va învinge rezistenţa resortului antagonist rotindu-se în articulaţie; în cele de urmă contactele se vor închide semnalizând regimul respectiv.

La s.c. polifazate când apare arcul electric, cu o descompunere intensivă a uleiului din cuva transformatorului, spre dilatator va parcurge un amestec de ulei cu gaze şi întâmpinând rezistenţa plăcii cănuţei de jos, va înclina cana de jos asigurând închiderea contactelor şi respectiv va fi dat semnalul la deconectarea transformatorului.

Schema releului de gaze de tipul РГЧЗ-66 este prezentata in figura 14.

1 – corpul releului2 – cana din aluminiu3 – articulaţie4 – contact mobil5 – contact fix6 – limitator7 – resort antagonist8 – plăcuţa

Figura 14 - Schema releului de gaze de tipul РГЧЗ-66Schema de principiu a protectiei de gaze a transformatorului de putere pe baza de curent

operativ alternativ este prezentata in figura 15.

44

De la cuvă Spre dilatator

1

2

34

5

6

7

Figura 15 – Schema de principiu a protectiei de gaze a transformatorului

2.11 Schema de principiu şi de comandă a protecţiei transformatorului de putere T1În figura 16 este prezentată schema de principiu a protecţiei transformatorului T1.

45

Figura 16 – Schema de principiu a protecţiei transformatorului T1

În figura 17 este prezentată schema de comandă a protecţiei transformatorului de putere T1.

46

Figura 17 – Schema de comandă a protecţiei transformatorului T1

47

3 ALEGEREA ŞI CALCULUL PROTECŢIILOR PRINCIPALE ŞI DE REZERVĂ PENTRU LINIA ELECTRICĂ AERIANĂ W2

Pentru liniile electrice aeriene la tensiunea 110 kV şi mai mult cu neutrul legat direct la pamînt trebuie să fie prevăzute dispozitive de protecţii împotriva scurtcircuitelor polifazate şi monofazate.

3.1 Calculul parametrilor protecţiei de distanţă cu mai multe trepte În calitate de protecţie principală şi de rezervă împotriva scurtcircuitelor polifazate în LEA –

110 kV se recomandă protecţia de distanţa în trei trepte realizată cu relee de impedanţă.3.1.1 Calculul impedanţei de pornire a primei trepteImpedanţa de pornire a primei trepte a protecţiei, realizată fără temporizare, se alege reieşind

din condiţia de desesibilizare în raport cu curentul de scurtcircuit la barele staţiei la capăul liniei.Impedanţa de pornire a primei trepte se determină conform relaţiei:

; (67)unde: este reactanţa de secvenţă directă a liniei protejate, .Pentru determinarea din [3] s-au ales reactanţa si rezistenţa pentru o unitate de lungime

în conformitate cu tipul dat al conductorului: pentru marca conductorului AO 240: , ;

Dupa cum s-a menţionat mai sus aceastaă treaptă a protecţiei se realiazează fără temporizare.

Sensibilitatea primei trepte a protecţiei de distanţă nu se verifică.

3.1.2 Calculul impedanţei de pornire a treptei a douaPrivind faptul că linia W2 este alimentată bilateral, este necesar de calculat parametrii

protecţiilor instalate la ambele părţi ale liniilor. Însă reieşind din faptul că linia W2 face legătura cu sistemul energetic, parametrii treptei a doua a protecţiei “3” nu se vor calcula deoarece nu dispunem de informaţii despre liniile care pleacă de la sistemul energetic.

Desensibilizarea protecţiei “4” în raport cu protecţia de distanţă a liniei care pleacă de pe barele alimentate de linia dată:

a) Desensibilizarea protecţiei în raport cu protecţia “2” a liniei W1:

; (68)

unde: este impedanţa de pornire a primei trepte a protecţiei de distanţă a “2” a liniei W1.

este coeficient de ramificare, care reprezintă raportul dintre curentul care trece prin protecţia examinată către curentul care trece prin protecţia cu care se face desensibilizarea. Acest coeficient se determină pentru regimul pentru care este mai aproape de 1.

; (69)

Pentru determinarea acestor curenţi se va analiza regimul I – 3 (CEmin, SEmax), şi se va examina s.c. în p.1. Valoarile curenţilor în unităţi relative se prezintă în tabelul 23.

48

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=

Tabelul 23 - Valorile curenţilor de s.c. de succesiune directă în unităţi relative

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.696 0.984 1.872 1.2880.696 0.984 1.872 1.288-1.276 -1.936 -3.968 -2.631

-0 -0 0 -0-0 -0 -0 -00 0 0 0

-1.276 -1.936 -3.968 -2.6310 0 0 00 0 0 0

-1.276 -1.936 -3.968 -2.6311.276 1.936 3.968 2.631

0 0 -0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.599 -0.888 0 -0.5840.599 -0.888 0 -0.584-1.372 2.032 0 1.337

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

-1.372 2.032 0 1.3370 0 0 00 0 0 0

-1.372 2.032 0 1.3371.372 -2.032 0 -1.337

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

1.28 0 0 -1.296-0.692 0 0 0.701-0.146 0 0 0.1480.146 0 0 -0.148-0.546 0 0 0.553-0.414 0 0 0.420.414 0 0 -0.42-0.132 0 0 0.1340.132 0 0 -0.134

=

Se aleg valorile curentilor în unităţi relative din linia 7 si 10 a tabelului ce conţine valorile pentru componenta de succesiune directă a curentului în unităţi relative: = =3,968 u.r.

Conform relaţiei (69) se determină coeficientul de ramificare:

Conform relaţiei (68) se calculeaza impedanta de pornire a protecţiei:

b) Desensibilizarea protecţiei în raport cu protecţia “5” a liniei W3:Conform relaţiei (68) se determină impedanţă de pornire a protecţiei:

unde: este impedanta de pornire a primei trepte a protectiei de distanta a “5” a liniei W3. Pentru linia data din [3] s-au ales reactanta si rezistenta pentru o unitate de lungime in conformitate cu tipul dat al conductorului: pentru marca conductorului AO 70: ,

;

49

Conform relatiei (69) se determina coeficientul de ramificare:

Pentru determinarea acestor curenti se va analiza regimul I – 3 (CEmin, SEmax), si se va examina s.c. in p.6. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 24.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=

Tabelul 24 - Valorile curentilor de s.c. de succesiune directa in unitati relative

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.403 0.637 1.177 0.770.403 0.637 1.177 0.770.403 0.637 1.177 0.77

-0 -0 -0 -00 0 0 00 0 0 0

0.403 0.637 1.177 0.770 0 0 00 0 0 0

-1.057 -1.938 -3.972 -2.441.057 1.938 3.972 2.441.46 2.574 5.149 3.21

0 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.307 -0.54 0 -0.4070.307 -0.54 0 -0.4070.307 -0.54 0 -0.407

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

0.307 -0.54 0 -0.4070 0 0 00 0 0 0

-1.154 2.034 0 1.5321.154 -2.034 0 -1.5321.46 -2.574 0 -1.939

0 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.392 0 0 -0.3410.392 0 0 -0.341-0.09 0 0 0.0780.09 0 0 -0.078

0.481 0 0 -0.419-0.556 0 0 0.4840.556 0 0 -0.4841.038 0 0 -0.9030.423 0 0 -0.368

=

Se aleg valorile curentilor in unitati relative din linia 10 si 12 a tabelului ce contine valorile pentru componenta de succesiune directa a curentului in unitati relative: =3,972 u.r.,

=5,149 u.r. .

desensibilizarea in raport cu transformatorul de putere T5:; (70)

unde: este coeficient de siguranta, =0,7. este reactanta transformatorului in cazul pozitiei inferioarea plotului, adica regim minimal, =137,550 Ω ( vezi tabelul 8).

este coeficient de ramificare. El se determina pentru regimul pentru care valoarea lui se apropie de 1.

50

; (71)Pentru determinarea acestor curenti se va analiza regimul I – 3 (CEmin, SEmax), si se va

examina s.c. in p.12. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 25.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=


I1

1 21234567891011121314

0.187 0.2780.187 0.2780.187 0.278

-0 -00 00 0

0.187 0.2780 0

0.431 0.863-0.244 -0.5850.244 0.585

0 00 00 0

= I2

1 21234567891011121314

-0.091 0-0.091 0-0.091 0

0 00 00 0

-0.091 00 0

-0.431 00.341 0-0.341 0

0 00 00 0

= II0

1 2123456789

0 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=


=0,863 u.r. .


Conform relatiei (70) se determina impedanta de pornire a protectiei:

3.1.3 Verificarea sensibilitatii treptei a doua a protectiei de distanta Pentru verificarea sensibilitatii treptei a doua a protectiei, pentru impedanta de pornire , se

va lua valoarea minima din cele calculate in paragraful anterior.

51

; (72)

Conform relatiei (72) se determina coeficientul de sensibilitate:

3.1.4 Determinarea temporizarii protectiei (73)

Conform relatiei (73) se determina temporizarea protectiei:

3.1.5 Calculul impedantei de pornire a treptei a doua a protectieiTreapta a treia a protectiei de distanta se calculeaza numai pentru protectia “4”, reiesind din

aceleasi considerente care au fost enuntate in paragruful 3.1.2.

; (73)

unde: este impedanta minima de lucru.

; (74)

este tensiunea nominala la partea 110 kV;

; (75)

este puterea maximala, ;

Conform relatiei (74) se determina impedanta minimala de lucru:

este coeficient de siguranta. = 1,1; este coeficient de revenire, =1,2; este coeficient de autopornire, =2;- unghi de sensibilitate maxima a releului de impedanta, ; este unghiul de sarcina, ;

Conform relatiei (73) se determina :

3.1.6 Verificarea sensibilitatii treptei a treia a protectiei de distanta Verificarea protectiei “4” in raport cu protectia de distanta a liniei care pleaca de pe

barele alimentate de linia data:a) Verificarea sensibilitatii protectiei in raport cu protectia “2” a liniei W1:

52

; (76)

unde: reprezinta valoarea minima a coeficientului de ramificare. Acest coeficient se determina pentru regimul pentru care el tinde la minimum.

;

(77)Pentru determinarea acestor curenti se va analiza regimul I – 4 (CEmax, SEmin), si se va


A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.735 0.97 1.872 1.3450.735 0.97 1.872 1.3450.735 0.97 1.872 1.3450.735 0.97 1.872 1.345-1.159 -1.615 -3.367 -2.343

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

-1.159 -1.615 -3.367 -2.3430 0 0 00 0 0 0

-1.159 -1.615 -3.367 -2.3431.159 1.615 3.367 2.343

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.667 -0.902 0 -0.5270.667 -0.902 0 -0.5270.667 -0.902 0 -0.5270.667 -0.902 0 -0.527-1.296 1.752 0 1.024

0 -0 0 00 -0 0 -00 0 0 0

-1.296 1.752 0 1.0240 0 0 00 0 0 0

-1.296 1.752 0 1.0241.296 -1.752 0 -1.024

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

1.041 0 0 -1.171.041 0 0 -1.17-0.548 0 0 0.616-0.12 0 0 0.1340.12 0 0 -0.134

-0.429 0 0 0.482-0.318 0 0 0.3570.318 0 0 -0.357-0.111 0 0 0.1240.111 0 0 -0.124

=

Se aleg valorile curentilor in unitati relative din linia 9 si 12 a tabelului ce contine valorile pentru componenta de succesiune directa a curentului in unitati relative: = =3,367 u.r.


Conform relatiei (76) se determina valoarea coeficientului de sensbilitate a protectiei:

53

b) Verificarea sensibilitatii protectiei in raport cu protectia “5” a liniei W3:Conform relatiei (76) se determina coeficientul de sensibilitate a protectiei:

; (78)

unde: ; (79)

Pentru determinarea acestor curenti se va analiza regimul I – 4 (CEmax, SEmin), si se va examina s.c. in p.6. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 27.

A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.348 0.557 1.046 0.680.348 0.557 1.046 0.680.348 0.557 1.046 0.680.348 0.557 1.046 0.680.696 1.114 2.091 1.359

-0 -0 -0 -0-0 0 0 00 0 0 0

0.696 1.114 2.091 1.3590 0 0 00 0 0 0

-0.8 -1.499 -3.134 -1.9090.8 1.499 3.134 1.909

1.496 2.613 5.226 3.2690 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.28 -0.489 0 -0.3660.28 -0.489 0 -0.3660.28 -0.489 0 -0.3660.28 -0.489 0 -0.3660.56 -0.977 0 -0.732

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.56 -0.977 0 -0.7320 0 0 00 0 0 0

-0.937 1.636 0 1.2250.937 -1.636 0 -1.2251.496 -2.613 0 -1.957

0 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

0.252 0 0 -0.2210.252 0 0 -0.2210.505 0 0 -0.442-0.077 0 0 0.0670.077 0 0 -0.0670.581 0 0 -0.509-0.492 0 0 0.4310.492 0 0 -0.4311.074 0 0 -0.9410.423 0 0 -0.371

=

Se aleg valorile curentilor in unitati relative din linia 12 si 14 respectiv a tabelului ce contine valorile pentru componenta de succesiune directa a curentului in unitati relative: =3,134 u.r. , =5,226 u.r.


54

Conform relatiei (78) se detrmina coeficientul de sensibilitate:

Verificarea sensibilitatii protectiei in raport cu transformatorul de putere T5:

(80)

unde: este reactanta transformatorului in cazul pozitiei superioare a plotului, adica regim mazimal, =145,354 Ω ( vezi tabelul 8).

;

(81)Pentru determinarea acestor curenti se va analiza regimul I – 4 (CEmax, SEmin), si se va


A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 212345678910111213141516

0.15 0.2320.15 0.2320.15 0.2320.15 0.2320.3 0.464-0 -00 00 0

0.3 0.4640 0

0.437 0.874-0.137 -0.4110.137 0.411

0 00 00 0

= I2

1 212345678910111213141516

-0.082 0-0.082 0-0.082 0-0.082 0-0.163 0

0 00 00 0

-0.163 00 0

-0.437 00.274 0-0.274 0

0 00 00 0

= II0

1 212345678910

0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=


=0,874 u.r. .

55

Conform relatiei (81) se detrmina coeficientul de ramificare:

Conform relatiei (80) se determina coeficientul de sensibilitate a protectiei:

3.1.7 Calculul temporizarii protectiei; (82)

Conform relatiei (82) se determina temporizarea treptei a treia a protectiei de distanta:

3.1.8 Calculul impedantei de pornire a treptelor protectiei de distantaImpedanta de pornire a treptelor protectiei de distanta se determiana dupa relatia:

; (83)

unde: este impedanta de pornire a treptei respective; este raportul de transformare al transformatoarelor de curent instalate pe partea 110kV;

Din [1] se alege transformatorul de curent de tipul ТФЗМ110Б-1 cu raportul de transformare (150/5).

este raportul de transformare al transformatoarelor de tensiune instalate pe partea 110 kV.

Din [1] se va alege transformatorul de tensiune de tipul ЗНОЛ.06-10У3.Conform relatiei (83) se determina impedanta de pornire pentru cele treptei ale protectiei de

distanta:b) Pentru treapta I a protectiei:

b) Pentru treapta a II – a protectiei:

c) Pentru treapta a III – a protectiei:

3.2 Calculul parametrilor protectiei de curent homopolar cu mai multe trepteIn retelele cu neutrul legat direct la pamint 110-500 kVse utilizeaza protectia de curent

homopolar impotriva scurtcircuitelor monofazate. Aceasta protectie se realizeaza in patru trepte pentru liniile 110-500 kV cu alimentare bilaterala.

Toate treptele, cu exceptia ultimei, se realizeaza cu sectionari de curent homopolar si sunt prevazute in principal pentru actionarea la scurtcircuite monofazate in limita liniei protejate la barele statiei opuse.

Privind faptul ca linia W2 este alimentata bilateral, este necesar de calculat curentul de pornire a protectiei pentru ambele protectii instalate la capetele liniei.

56

3.2.1 Calculul curentului de pornire a primei trepte a protectiei “3”; (84)

unde: este coeficient de siguranta, pentru LEA 110 kV: ; este curentul de calcul de succesiune homopolara. Pentru a determina acest curent se

va analiza regimul I – 4 (CEmax, SEmin) si se va examina s.c. la pamint in p.5. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 29. Din valorile obtinute se va alege valoarea maxima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=

Tabelul 29 - Valorile curentilor de s.c. de succesiune homopolara in unitati relative

I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.433 0.633 1.199 0.810.433 0.633 1.199 0.810.433 0.633 1.199 0.810.433 0.633 1.199 0.810.866 1.267 2.397 1.621

-0 -0 -0 -00 0 0 00 0 0 0

0.866 1.267 2.397 1.6210 0 0 00 0 0 0

0.866 1.267 2.397 1.6212.299 3.635 7.407 4.816

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.365 -0.565 0 -0.3880.365 -0.565 0 -0.3880.365 -0.565 0 -0.3880.365 -0.565 0 -0.3880.73 -1.13 0 -0.777

0 -0 0 00 0 0 00 0 0 0

0.73 -1.13 0 -0.7770 0 0 00 0 0 0

0.73 -1.13 0 -0.7772.435 -3.772 0 -2.592

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

0.209 0 0 -0.2020.209 0 0 -0.2020.418 0 0 -0.405-0.063 0 0 0.0610.063 0 0 -0.0610.481 0 0 -0.4660.623 0 0 -0.6042.542 0 0 -2.464-0.142 0 0 0.1380.142 0 0 -0.138

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.monofazat la pamint din linia 7, u.r.

Conform relatiei (84) se determina curentul de pornire a protectiei:

3.2.2 Verificarea sensibilitatii primei trepte a protectiei de curent homopolar “3”

; (85)

57

unde: este valoarea minima tripla a curentului de succesiune homopolara ce trece prin protectie la un s.c. la pamint linga locul de instalare a protectiei.

; (86)Pentru a determina acesti curenti se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin) si se va

examina s.c. la pamint in p.4. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 30. Din valorile obtinute se va alege valoarea minima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.105

-0 -0 0 -0-0 0 -0 -00 0 0 0

0.585 0.87 1.649 1.1050 0 0 00 0 0 0

-1.383 -2.237 -4.566 -2.941.383 2.237 4.566 2.94

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.544

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.493 -0.779 0 -0.5440 0 0 00 0 0 0

-1.475 2.329 0 1.6271.475 -2.329 0 -1.627

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.66 0 0 -0.6290.66 0 0 -0.629

-0.151 0 0 0.1440.151 0 0 -0.1440.811 0 0 -0.773-0.858 0 0 0.8170.858 0 0 -0.817-0.299 0 0 0.2850.299 0 0 -0.285

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se aleg valorile curentilor de s.c.bifazat cu punere la pamint din linia 5, u.r. si linia 8, u.r. Astfel am ales valoarea mai mica dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.


Conform relatiei (85) se determina coeficientul de sensibilitate al protectiei:


58

(87)

unde:

este puterea maximala transportata la inceputul liniei W2, = 40 MVA;Din [1] se va alege transformatorul de curent de tipul ТФЗМ110Б-I, cu raportul de

transformare: (300/5).Conform relatiei (87) se determina curentul de pornire a releului:

Pentru protectia data, din [2], se alege releul de tipul RST 13-29 si se determina reglajul.Conform relatiei (31) se determina reglajul :

Dupa stabilirea reglajului se recalcula curentul de pornire a protectiei:

(88)

3.2.4 Verificarea repititiva a sensibilitatii protectiei

; (89)

3.2.5 Determinarea temporizarii protectiei:

3.2.6 Calculul curentului de pornire a primei trepte a protectiei “4”; (90)

unde: este coeficient de siguranta, pentru LEA 110 kV: ;

este curentul de calcul de succesiune homopolara. Pentru a determina acest curent se va analiza regimul I – 3 (CEmin, SEmax) si se va examina s.c. la pamint in p.4. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 31. Din valorile obtinute se va alege valoarea maxima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

59

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.696 0.984 1.872 1.2880.696 0.984 1.872 1.288-1.276 -1.936 -3.968 -2.631

-0 -0 0 -0-0 -0 -0 -00 0 0 0

-1.276 -1.936 -3.968 -2.6310 0 0 00 0 0 0

-1.276 -1.936 -3.968 -2.6311.276 1.936 3.968 2.631

0 0 -0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.599 -0.888 0 -0.5840.599 -0.888 0 -0.584-1.372 2.032 0 1.337

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

-1.372 2.032 0 1.3370 0 0 00 0 0 0

-1.372 2.032 0 1.3371.372 -2.032 0 -1.337

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

1.28 0 0 -1.296-0.692 0 0 0.701-0.146 0 0 0.1480.146 0 0 -0.148-0.546 0 0 0.553-0.414 0 0 0.420.414 0 0 -0.42-0.132 0 0 0.1340.132 0 0 -0.134

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.monofazat la pamint din linia 6, u.r.

Conform relatiei (84) se determina curentul de a protectiei:

3.2.7 Verificarea sensibilitatii primei trepte a protectiei de curent homopolar “4”Coeficientul de sensibilitate a protectiei se determina conform relatiei (85):

unde: ; (91)Pentru a determina acesti curenti se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin) si se va


Conform relatiei (91) se determina :;

60

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.546 0.776 1.461 1.0020.546 0.776 1.461 1.0020.546 0.776 1.461 1.002

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

0.546 0.776 1.461 1.0020 0 0 00 0 0 0

0.546 0.776 1.461 1.0022.395 3.658 7.407 4.895

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.454 -0.685 0 -0.4590.454 -0.685 0 -0.4590.454 -0.685 0 -0.459

0 -0 0 00 0 0 00 0 0 0

0.454 -0.685 0 -0.4590 0 0 00 0 0 0

0.454 -0.685 0 -0.4592.487 -3.749 0 -2.512

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.321 0 0 -0.320.321 0 0 -0.32-0.074 0 0 0.0730.074 0 0 -0.0730.395 0 0 -0.3930.54 0 0 -0.538

2.401 0 0 -2.389-0.146 0 0 0.1450.146 0 0 -0.145

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.bifazat cu punere la pamint din linia 7, u.r. . Astfel am ales valoarea mai mica dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.

3.2.8 Calculul curentului de pornire a releului, stabilirea reglajuluiConform relatiei (87) se determina curentul de pornire a protectiei:

unde:

este puterea maximala transportata la sfirsitul liniei W2, = 20 MVA;Din [1] se alege transformatorul de curent de tipul ТФЗМ110Б-1 cu raportul de transformare:

(150/5).Pentru protectia data, din [2], se alege releul de tipul RST 13-29 si se determina reglajul.Conform relatiei (31) se determina reglajul :

Dupa stabilirea reglajului se recalcula curentul de pornire a protectiei conform relatiei (88):

3.2.9 Verificarea repititiva a sensibilitatii protectieiConform relatiei (89) se recalcula coeficientul de sensibilitate a protectiei:

61

3.2.10 Determinarea temporizarii protectiei

3.2.11 Verificarea sensibilitatii organului directional de putere a primei trepte a protectiilor “3”, “4”.

Privind faptul ca protectiile “3” si “4” ale primei trepte se realizeaza directionale, este necesar de verificat sensibilitatea organului directional.

Sensibilitatea organului directional de putere, conectat la curentul triplu si tensiunea tripla de secventa homopolara, se verifica la scurtcircuite la pamint la capatul zonei de rezerva a cestei protectii din conditia:

(92)

unde:

Din [1] se alege transformatorul de curent de tipul ТФЗМ110Б-1 cu raportul de transformare (300/5).

este puterea de pornire a releului directional de putere, ; este valoarea minima tripla a curentului de succesiune homopolara ce trece prin

protectie la un s.c. la pamint la capatul zonei de rezerva a acestei protectii. este cea mai mica reactanta de secventa homopolara din partea sistemului electric pina la

locul de instalare a protectiei. Pentru protectia “3”:Conform relatiei (92) se determina coeficientul de sensibilitate:

se examineaza la s.c. la pamint in punctul 5 in regimul I – 2 (CEmin, SEmin).Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 33. Din valorile obtinute se va

alege valoarea minima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.; (93)

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=

62


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.546 0.776 1.461 1.0020.546 0.776 1.461 1.0020.546 0.776 1.461 1.002

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

0.546 0.776 1.461 1.0020 0 0 00 0 0 0

0.546 0.776 1.461 1.0022.395 3.658 7.407 4.895

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.454 -0.685 0 -0.4590.454 -0.685 0 -0.4590.454 -0.685 0 -0.459

0 -0 0 00 0 0 00 0 0 0

0.454 -0.685 0 -0.4590 0 0 00 0 0 0

0.454 -0.685 0 -0.4592.487 -3.749 0 -2.512

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.321 0 0 -0.320.321 0 0 -0.32-0.074 0 0 0.0730.074 0 0 -0.0730.395 0 0 -0.3930.54 0 0 -0.538

2.401 0 0 -2.389-0.146 0 0 0.1450.146 0 0 -0.145

=


Conform relatiei (93):

(94)unde:

Conform relatiei (94) se determina reactanta :

Pentru protectia “4”:Conform relatiei (92) se determina coeficientul de sensibilitate:

se examineaza la s.c. la pamint in punctul 4 in regimul I – 2 (CEmin, SEmin).Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 34. Din valorile obtinute se va

alege valoarea minima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.Conform relatiei (92), se determina :

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


63

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.546 0.776 1.461 1.0020.546 0.776 1.461 1.0020.546 0.776 1.461 1.002

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

0.546 0.776 1.461 1.0020 0 0 00 0 0 0

0.546 0.776 1.461 1.0022.395 3.658 7.407 4.895

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.454 -0.685 0 -0.4590.454 -0.685 0 -0.4590.454 -0.685 0 -0.459

0 -0 0 00 0 0 00 0 0 0

0.454 -0.685 0 -0.4590 0 0 00 0 0 0

0.454 -0.685 0 -0.4592.487 -3.749 0 -2.512

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.321 0 0 -0.320.321 0 0 -0.32-0.074 0 0 0.0730.074 0 0 -0.0730.395 0 0 -0.3930.54 0 0 -0.538

2.401 0 0 -2.389-0.146 0 0 0.1450.146 0 0 -0.145

=


(94)aceasta valoare fiind determinata mai sus.

3.2.12 Calculul curentului de pornire a treptei a doua a protectiei “4”Reiesind din faptul ca linia W2 face legatura cu sistemul energetic, parametrii treptei a doua

a protectiei “3” nu se vor calcula deoarece nu dispunem de informatii despre liniile care pleaca de la sistemul energetic. Astfel calculul se va face doar pentru protectia “4”.

Desensibilizarea protectiei se face in raport cu prima treapta a protectiei liniei care pleaca de la barele de la sfirsitul liniei protejate.

(95)unde: eset coeficient de siguranta, =1,1;

este curentul triplu de secventa homopolara de calcul. (96)

este coeficient de ramificare; este curentul de pornire a primei trepte a protectiei.

a) desensibilizarea protectiei in raport cu protectiea “5” a liniei W3:Conform relatiilor (95) si (96) :

; (97)unde: - raportul dintre curentul triplu de secventa homopolara care trece prin protectia

“4”, catre curentul triplu de secventa homopolara care trece prin protectia “5”, la un s.c. la pamint la sfirsitul liniei W3.

; (98)

Pentru determinarea valorilor curentilor prezentati in relatia (98), se examineaza s.c. in punctul 6 in regimul I – 3 (SEmax, CEmin). Valorile curentilor in unitati relative sunt prezentate in tabelul 35. Din valorile obtinute se va alege valoarea maxima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

64

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.403 0.637 1.177 0.770.403 0.637 1.177 0.770.403 0.637 1.177 0.77

-0 -0 -0 -00 0 0 00 0 0 0

0.403 0.637 1.177 0.770 0 0 00 0 0 0

-1.057 -1.938 -3.972 -2.441.057 1.938 3.972 2.441.46 2.574 5.149 3.21

0 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.307 -0.54 0 -0.4070.307 -0.54 0 -0.4070.307 -0.54 0 -0.407

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

0.307 -0.54 0 -0.4070 0 0 00 0 0 0

-1.154 2.034 0 1.5321.154 -2.034 0 -1.5321.46 -2.574 0 -1.939

0 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.392 0 0 -0.3410.392 0 0 -0.341-0.09 0 0 0.0780.09 0 0 -0.078

0.481 0 0 -0.419-0.556 0 0 0.4840.556 0 0 -0.4841.038 0 0 -0.9030.423 0 0 -0.368

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se aleg valorile curentilor de s.c.monofazat din linia 6, u.r. si linia 8, u.r. Astfel am ales valoarea mai mica dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.

Conform relatiei (98) se determina coeficientul de raificare:

; (99)unde: este coeficient de siguranta, determinat in paragraful 3.2.1 .

este curentul de calcul de succesiune homopolara. Pentru a determina acest curent se va analiza regimul I – 4 (CEmax, SEmin) si se va examina s.c. la pamint in p.6. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 36. Din valorile obtinute se va alege valoarea maxima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

65

A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.348 0.557 1.046 0.680.348 0.557 1.046 0.680.348 0.557 1.046 0.680.348 0.557 1.046 0.680.696 1.114 2.091 1.359

-0 -0 -0 -0-0 0 0 00 0 0 0

0.696 1.114 2.091 1.3590 0 0 00 0 0 0

-0.8 -1.499 -3.134 -1.9090.8 1.499 3.134 1.909

1.496 2.613 5.226 3.2690 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.28 -0.489 0 -0.3660.28 -0.489 0 -0.3660.28 -0.489 0 -0.3660.28 -0.489 0 -0.3660.56 -0.977 0 -0.732

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.56 -0.977 0 -0.7320 0 0 00 0 0 0

-0.937 1.636 0 1.2250.937 -1.636 0 -1.2251.496 -2.613 0 -1.957

0 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

0.252 0 0 -0.2210.252 0 0 -0.2210.505 0 0 -0.442-0.077 0 0 0.0670.077 0 0 -0.0670.581 0 0 -0.509-0.492 0 0 0.4310.492 0 0 -0.4311.074 0 0 -0.9410.423 0 0 -0.371

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.monofazat din linia 9, u.r. . Astfel am ales valoarea mai mare dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.

Conform relatiei (99) se determina curentul de pornire a protectiei “5”:

Verificarea sensibilitatii primei trepte a protectiei “5” se face conform relatiei (85):

unde: ; (100)Pentru a determina acesti curenti se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin) si se va


66

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.105

-0 -0 0 -0-0 0 -0 -00 0 0 0

0.585 0.87 1.649 1.1050 0 0 00 0 0 0

-1.383 -2.237 -4.566 -2.941.383 2.237 4.566 2.94

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.544

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.493 -0.779 0 -0.5440 0 0 00 0 0 0

-1.475 2.329 0 1.6271.475 -2.329 0 -1.627

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.66 0 0 -0.6290.66 0 0 -0.629

-0.151 0 0 0.1440.151 0 0 -0.1440.811 0 0 -0.773-0.858 0 0 0.8170.858 0 0 -0.817-0.299 0 0 0.2850.299 0 0 -0.285

=



Conform relatiei (97) se determina curentul de pornire a protectiei:

b) desensibilizarea protectiei in raport cu protectia “2” a liniei W1”:Conform relatiilor (95) si (96) :

unde: - raportul dintre curentul triplu de secventa homopolara care trece prin protectia

“4”, catre curentul triplu de secventa homopolara care trece prin protectia “2”, la un s.c. la pamint la sfirsitul liniei W1.

; (101)

Pentru determinarea valorilor curentilor prezentati in relatia (101), se examineaza s.c. in p. 1 in regimul I – 3 (SEmax, CEmin). Valorile curentilor in unitati relative sunt prezentate in tabelul 38. Din valorile obtinute se va alege valoarea maxima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

67

A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.735 0.97 1.872 1.3450.735 0.97 1.872 1.3450.735 0.97 1.872 1.3450.735 0.97 1.872 1.345-1.159 -1.615 -3.367 -2.343

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

-1.159 -1.615 -3.367 -2.3430 0 0 00 0 0 0

-1.159 -1.615 -3.367 -2.3431.159 1.615 3.367 2.343

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.667 -0.902 0 -0.5270.667 -0.902 0 -0.5270.667 -0.902 0 -0.5270.667 -0.902 0 -0.527-1.296 1.752 0 1.024

0 -0 0 00 -0 0 -00 0 0 0

-1.296 1.752 0 1.0240 0 0 00 0 0 0

-1.296 1.752 0 1.0241.296 -1.752 0 -1.024

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

1.041 0 0 -1.171.041 0 0 -1.17-0.548 0 0 0.616-0.12 0 0 0.1340.12 0 0 -0.134

-0.429 0 0 0.482-0.318 0 0 0.3570.318 0 0 -0.357-0.111 0 0 0.1240.111 0 0 -0.124

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se aleg valorile curentilor de s.c.monofazat din linia 7 u.r. si linia 7, u.r. Astfel am ales valoarea mai mica dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.


; (102)unde: este curentul de calcul de succesiune homopolara. Pentru a determina acest curent

se va analiza regimul I – 3 (CEmin, SEmax) si se va examina s.c. la pamint in p.3. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 39. Din valorile obtinute se va alege valoarea maxima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

68

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.696 0.984 1.872 1.2880.696 0.984 1.872 1.288-1.276 -1.936 -3.968 -2.631

-0 -0 0 -0-0 -0 -0 -00 0 0 0

-1.276 -1.936 -3.968 -2.6310 0 0 00 0 0 0

-1.276 -1.936 -3.968 -2.6311.276 1.936 3.968 2.631

0 0 -0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.599 -0.888 0 -0.5840.599 -0.888 0 -0.584-1.372 2.032 0 1.337

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

-1.372 2.032 0 1.3370 0 0 00 0 0 0

-1.372 2.032 0 1.3371.372 -2.032 0 -1.337

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

1.28 0 0 -1.296-0.692 0 0 0.701-0.146 0 0 0.1480.146 0 0 -0.148-0.546 0 0 0.553-0.414 0 0 0.420.414 0 0 -0.42-0.132 0 0 0.1340.132 0 0 -0.134

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c. bifazat cu punere la pamint din linia 5, u.r. . Astfel am ales valoarea mai mare dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.

Conform relatiei (102) se determina curentul de pornire a protectiei “2”:

Verificarea sensibilitatii primei trepte a protectiei “2” se face conform relatiei (85):

unde: Pentru a determina acesti curenti se va analiza regimul I – 2 (CEmin, SEmin) si se va


69

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.105

-0 -0 0 -0-0 0 -0 -00 0 0 0

0.585 0.87 1.649 1.1050 0 0 00 0 0 0

-1.383 -2.237 -4.566 -2.941.383 2.237 4.566 2.94

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.544

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.493 -0.779 0 -0.5440 0 0 00 0 0 0

-1.475 2.329 0 1.6271.475 -2.329 0 -1.627

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.66 0 0 -0.6290.66 0 0 -0.629

-0.151 0 0 0.1440.151 0 0 -0.1440.811 0 0 -0.773-0.858 0 0 0.8170.858 0 0 -0.817-0.299 0 0 0.2850.299 0 0 -0.285

=


3.2.13 Verificarea sensibilitatii treptei a doua a protectiei de curent homopolar

;

(103)Pentru determinarea curentului triplu minimal de secventa homopolara se va analiza regimul

I – 2 (CEmin, SEmin) si se va examina s.c. la pamint in p.4. Valorile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 41. Din valorile obtinute se va alege valoarea minima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

70

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=


I1

1 2 3 41234567891011121314

0.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.1050.585 0.87 1.649 1.105

-0 -0 0 -0-0 0 -0 -00 0 0 0

0.585 0.87 1.649 1.1050 0 0 00 0 0 0

-1.383 -2.237 -4.566 -2.941.383 2.237 4.566 2.94

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.5440.493 -0.779 0 -0.544

0 -0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.493 -0.779 0 -0.5440 0 0 00 0 0 0

-1.475 2.329 0 1.6271.475 -2.329 0 -1.627

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.66 0 0 -0.6290.66 0 0 -0.629

-0.151 0 0 0.1440.151 0 0 -0.1440.811 0 0 -0.773-0.858 0 0 0.8170.858 0 0 -0.817-0.299 0 0 0.2850.299 0 0 -0.285

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.bifazat cu punere la pamint din linia 6, u.r. Astfel am ales valoarea mai mica dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.

Conform relatiei (103) se detrmina coeficientul de sensibilitate a protectiei:

Privind faptul ca sensibilitatea protectieie nu se verifica din conditia de mai sus, este necesar de a o desensibiliza reiesind din urmatoarea conditie:

(104)Insa aceasta conditie nu poate fi aplicata deoarece nu dispunem de informatie despre liniile, care pleaca de la sirsitul liniei W3.


(105)

unde:

este puterea maximala transportata la sfirsitul liniei W2, = 20 MVA;Din [1] se va alege transformatorul de curent de tipul ТФЗМ110Б-I, cu raportul de

transformare: (150/5).Conform relatiei (105) se determina curentul de pornire a releului:

71

Pentru protectia data, din [2], se alege releul de tipul RST 13-32 si se determina reglajul.Conform relatiei (31) se determina reglajul :

Dupa stabilirea reglajului se recalcula curentul de pornire a protectiei:

; (106)

3.2.15 Verificarea repititiva a sensibilitatii protectiei

;

(107)

3.2.16 Determinarea temporizarii protectiei (108)

Conform recomandarilor din [2], treapta a doua a protectiei nu va fi directionala, deoarece temporizarea ei este mai mica. Insa este neecesar de mentionat ca pentru schema prezentata in figura 1, treapta a treia a protectiei de curent homopolar nu se va calcula. Temporizarea treptei a treia se ia cu o treapta de selectivitate mai mare.

3.2.17 Calculul curentului de pornire a treptei a IV – a a potectiei de curent homopolar; (109)

unde: este coeficient de siguranta, =1,25; este coeficient ce tine cont de prezenta componentei aperiodice in curentul de

scurcircuirt, =1,0. este curentul homopolar de dezechilibru in conductorul neutru al

transformatoarelor de curent in regimul permanent de s.c. trifazat exterior analizat;

;

(110) este eroarea transformatoarelor de curent, =(5-10)%;

este valoarea maxima a curentului in faza, care trece prin protectia analizata. Pentru determinarea valorii curentului prezentat in relatia (110), se examineaza s.c. in p. 12 in regimul I – 3 (SEmax, CEmin). Valorile curentilor in unitati relative sunt prezentate in tabelul 42.

72

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=


I1

1 21234567891011121314

0.187 0.2780.187 0.2780.187 0.278

-0 -00 00 0

0.187 0.2780 0

0.431 0.863-0.244 -0.5850.244 0.585

0 00 00 0

= I2

1 21234567891011121314

-0.091 0-0.091 0-0.091 0

0 00 00 0

-0.091 00 0

-0.431 00.341 0-0.341 0

0 00 00 0

= II0

1 2123456789

0 00 00 00 00 00 00 00 00 0

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.trifazat din linia 10, .

Conform relatiei (110) se detrmina :


3.2.18 Verificarea sensibilitatii protectieia) in raport cu linia W3:

; (111)

unde: este valoarea minima tripla a curentului de succesiune homopolara ce trece prin protectie la un s.c. la pamint la sfirsitul liniei urmatoare. se determina la s.c. la pamint in punctul 6 in regimul I – 2 (CEmin, SEmin).

Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 43. Din valorile obtinute se va alege valoarea minima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

73

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=

Tabelul 43- Valorile curentilor de s.c. de succesiune homopolara in unitati relative

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.43 0.662 1.232 0.8140.43 0.662 1.232 0.8140.43 0.662 1.232 0.814

-0 -0 0 -00 -0 -0 -00 0 0 0

0.43 0.662 1.232 0.8140 0 0 00 0 0 0

-0.922 -1.614 -3.319 -2.0710.922 1.614 3.319 2.0711.352 2.276 4.551 2.885

0 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.339 -0.57 0 -0.4170.339 -0.57 0 -0.4170.339 -0.57 0 -0.417

0 0 0 0-0 0 0 00 0 0 0

0.339 -0.57 0 -0.4170 0 0 00 0 0 0

-1.013 1.705 0 1.2491.013 -1.705 0 -1.2491.352 -2.276 0 -1.666

0 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

0.377 0 0 -0.340.377 0 0 -0.34-0.086 0 0 0.0780.086 0 0 -0.0780.464 0 0 -0.418-0.49 0 0 0.4420.49 0 0 -0.442

0.954 0 0 -0.860.398 0 0 -0.359

=


Conform relatiei (111) se detrmina coeficientul de sensibilitate a protectiei:

b) in raport cu linia W1:Coeficientul de sensibilitate se determina dupa relatia (111):

unde: este valoarea minima tripla a curentului de succesiune homopolara ce trece prin protectie la un s.c. la pamint la sfirsitul liniei urmatoare. se determina la s.c. la pamint in punctul 1 in regimul I – 2 (CEmin, SEmin).

Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 44. Din valorile obtinute se va alege valoarea minima a curentilor de s.c monofazat si bifazat cu punere la pamint.

74

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=

Tabelul 44- Valorile curentilor de s.c. de succesiune homopolara in unitati relative

I1

1 2 3 41234567891011121314

0.712 0.982 1.872 1.3070.712 0.982 1.872 1.307-1.114 -1.638 -3.367 -2.269

-0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

-1.114 -1.638 -3.367 -2.2690 0 0 00 0 0 0

-1.114 -1.638 -3.367 -2.2691.114 1.638 3.367 2.269

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 41234567891011121314

0.621 -0.89 0 -0.5650.621 -0.89 0 -0.565-1.206 1.729 0 1.098

0 -0 0 00 0 0 00 0 0 0

-1.206 1.729 0 1.0980 0 0 00 0 0 0

-1.206 1.729 0 1.0981.206 -1.729 0 -1.098

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 4123456789

1.196 0 0 -1.254-0.63 0 0 0.66

-0.137 0 0 0.1440.137 0 0 -0.144-0.493 0 0 0.516-0.365 0 0 0.3830.365 0 0 -0.383-0.127 0 0 0.1330.127 0 0 -0.133

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.monofazat din linia 6, u.r. . Astfel am ales valoarea mai mica dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.


unde:



75


3.2.16 Verificarea repititiva a sensibilitatii protectieiConform relatiei (89) se recalcula coeficientul de sensibilitate a protectiei:a) pentru verificarea sensibilitatii in raport cu linia W3:

c) pentru verificarea sensibilitatii in raport cu linia W1 valoarea ramine aceeasi.

3.2.17 Determinarea temporizarii treptei a patra a protectiei:; (112)

Treapta a patra va fi directionala, coeficientul de sensibilitate a organului directional fiind calculat in paragraful 3.2.11.

3.3. Calculul parametrilor sectionarii de curent rapideSectioanarea de curent rapida impotriva scurtcircuitelor polifazate este o protectie

suplimentara pentru LEA. Obiectivul principal al acestei protectii este actionarea fiabila la scurtcircuite polifazate care au loc la inceputul liniei cind alte protectii care contin organul directional de putere sau releele directionale de impedanta pot sa refuze in actionare.

3.3.1 Determinarea curentului de pornire a protectiei (113)

Curentul de pornire a protectiei se determina pentru:1. protectia „3”:Pentru a determina curentul maximal de s.c. trifazat ezterior, se va anliza regimul I – 3 (CEmin, SEmax), iar s.c. se va anliza in p.5. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 45.

A1

0

13

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.09

0.06

1.041

1.041

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.105

0.21

1.041

:=

Tabelul 45 - Valorile curentilor de s.c. de succesiunedirecta in unitati relative

76

I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.5 0.771 1.473 0.9710.5 0.771 1.473 0.9710.5 0.771 1.473 0.9710.5 0.771 1.473 0.971

0.999 1.542 2.947 1.941-0 -0 0 -00 -0 -0 00 0 0 0

0.999 1.542 2.947 1.9410 0 0 00 0 0 0

-1.307 -2.215 -4.566 -2.8841.307 2.215 4.566 2.884

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.431 -0.703 0 -0.5030.431 -0.703 0 -0.5030.431 -0.703 0 -0.5030.431 -0.703 0 -0.5030.863 -1.405 0 -1.005

0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

0.863 -1.405 0 -1.0050 0 0 00 0 0 0

-1.444 2.351 0 1.6821.444 -2.351 0 -1.682

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

0.467 0 0 -0.4330.467 0 0 -0.4330.935 0 0 -0.866-0.142 0 0 0.1320.142 0 0 -0.1321.077 0 0 -0.998-0.912 0 0 0.8450.912 0 0 -0.845-0.318 0 0 0.2950.318 0 0 -0.295

=

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.trifazat din linia 10, u.r. . Astfel am ales valoarea mai mica dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.

2. protectia “4”Pentru a determina curentul maximal de s.c. trifazat ezterior, se va anliza regimul I – 4 (CEmax, SEmin), iar s.c. se va anliza in p.4. Valoarile curentilor in unitati relative se prezinta in tabelul 46.

A1

0

0

13

14

1

2

3

3

2

4

4

4

0

4

6

6

13

14

1

1

2

3

9

10

4

11

12

5

5

6

7

8

0.317

0.317

0.26

0.26

0.036

1.066

0.025

0.62

0.042

1.041

1.041

0.084

0.135

0.06

1.041

1.041

1.08

1.08

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

:= A0

0

0

1

2

0

2

4

0

4

0

1

1

2

3

3

4

5

5

6

6

0.26

0.26

0.126

1.066

0.62

0.147

0.294

0.142

0.21

1.041

:=

Tabelul 46 - Valorile curentilor de s.c. de succesiunedirecta in unitati relative

I1

1 2 3 412345678910111213141516

0.5 0.771 1.473 0.9710.5 0.771 1.473 0.9710.5 0.771 1.473 0.9710.5 0.771 1.473 0.971

0.999 1.542 2.947 1.941-0 -0 0 -00 -0 -0 00 0 0 0

0.999 1.542 2.947 1.9410 0 0 00 0 0 0

-1.307 -2.215 -4.566 -2.8841.307 2.215 4.566 2.884

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= I2

1 2 3 412345678910111213141516

0.431 -0.703 0 -0.5030.431 -0.703 0 -0.5030.431 -0.703 0 -0.5030.431 -0.703 0 -0.5030.863 -1.405 0 -1.005

0 -0 0 -00 0 0 00 0 0 0

0.863 -1.405 0 -1.0050 0 0 00 0 0 0

-1.444 2.351 0 1.6821.444 -2.351 0 -1.682

0 0 0 00 0 0 00 0 0 0

= II0

1 2 3 412345678910

0.467 0 0 -0.4330.467 0 0 -0.4330.935 0 0 -0.866-0.142 0 0 0.1320.142 0 0 -0.1321.077 0 0 -0.998-0.912 0 0 0.8450.912 0 0 -0.845-0.318 0 0 0.2950.318 0 0 -0.295

=

77

Din rezultatele obtinute pe baza tabelului de mai sus, se alege valoarea curentului de s.c.trifazat din linia 11, u.r. . Astfel am ales valoarea mai mica dintre curentii monofazat si bifazat cu punere la pamint.

4 in raport cu curentul trifazat de pendulare:Curentul de pendulare se determina conform relatiei (21):

unde: se determina conform relatiei (22):

Din valorile determinate in cele trei puncte de mai sus, drept valoare de calcul se va alege cea mai mare valoare a curentului. Din valorile obtinute se observa ca si se va alege drept

Astfel vom alege aceeasi protectie pentru ambele cazuri, deoarece este cel mai mare curent.

Conform relatiei (113) se determina valoarea curentului de pornire a protectiei:


unde:




3.4 Schema de principiu si de comanda a protectiei a LEA W2In figura 18 este prezentata schema de principiu a protectiei LEA 110kV - W2.

78

Figura 18 – Schema de principiu a protectiei LEA 110 kV – W2 In figura 19 este prezentata schema de comanda a protectiei LEA 110kV - W2.

79

Figura 19 – Schema de comanda a protectiei LEA 110 kV – W2

80

4. ÎNTOCMIREA CARTOGRAMEI DE SELECTIVITATE

În figura 20 este reprezentată cartograma de selectivitate.

Figura 20 – Cartograma de selectivitate

81

CONCLUZIE

În cadrul acestei lucrări de curs s-a căpătat deprinderi practice şi cunoştinţe teoretice la elaborarea protecţiilor prin relee ale elementelor unui sistem electric.

În conformitate cu sarcina lucrării s-au elaborat protecţiile prin relee ale transformatorului de putere T1 şi a liniei electrice aeriene 110 kV – W2.

În al doilea capitol, în scopul protejării transformatorului de putere s-au elaborat o serie de protecţii împotriva defectelor şi regimurilor anormale de funcţionare:

protecţia diferenţială longitudinală; protecţia maximală de curent temporizată; PMCT cu blocaj după tensiune minimă; PMCT cu blocaj după tensiune inversă; Protecţia de gaze.Din calculele efectuate s-a observat că sensibilitatea protectiilor s-a verificat practic în toate cazurile, iar în unele s-a micsorat pînă la o valoare admisă de NAIE.În al treilea capitol au fost elaborate protecţiile unei linii electrice aeriene 110 kV: protecţia de distanţă cu mai multe trepte; protecţia de curent homopolar cu mai multe trepte; secţionarea de curent rapidă.Protecţia prin relee este o ştiinţă care se ocupă cu protejarea echipamentului împotriva

regimuri de funcţionare anormale care pot să aibă loc în sistem. Din punct de vedere economico-tehnic un astfel de echipament este strict necesar într-un sistem energetic. Reieşind din aceste considerente este neceasr ca fiecare inginer energetician să aibă idee de elaborarea acesteia.

Astfel aş putea spune că acest proiect reprezintă o bună posibilitate de iniţiere în esenţa elaborarii protecţiei prin relee a elementelor unui sistem electric.

Deci în urma realizării lucrării de an am căpătat cunostinţe noi în elaborarea protecţiei prin relee, de a lucra desinestătător la rezolvarea problemelor inginereşti şi a altor întrebări care stau la baza asigurării fiabile cu energie electrică a consumatorilor.

BIBLIOGRAFIE

82

1. Neclepaev B.N., Kriucikov I.P. Electriciscaiia ciasti electrostantii i podstantii. Spravocinie materiali dlea cursovovo i diplomnovo proectirovaniia. М.: Energoatomomizdat, 1989;

2. Stanciu T., Rudei I. Automatizări şi protecţia prin relee în sisteme electroenergetice. Îndrumar metodic pentru lucrarea de curs. Chişinău, 2001.

3. Petrenko I.V. Spravocinic po proectiravaniiu electriceskih linii.: Energoatomomizdat,1990;

4. Releinaia zaşita ponijaiuşih transformatorov i avtotransformatorov 110kV - 500kV, Rascetî, M: Electroatomizdat , 1985;

5. Pravila ustroidtva electroustanovoc, M: Electroatomizdat, 1985;6. Tokovaia zaşita nulevoi posledovatelinosti linii 110kV - 500kV, Raşetî, M:

Electroatomizdat, 1985.

83

proiect ppr dorel

Documents