Методика оценки селективности работы устройств релейной защиты и автоматики с учётом охраны труда и повышения долговечности изоляции кабелей 6(10) кв

От выбора уставок релейной защиты и автоматики (РЗиА) городских электрических сетей зависят условия ресурсосбережения изоляции силовых кабелей (КЛ) 6(10) кВ и безопасность об-служивающего персонала и населения. Одним из требований [1] к устройствам РЗиА является требование селективной и надёжной работы защиты.

При необходимости рекомендуется разрабатывать меры повышения эффективности функционирования РЗиА и учитывать вероятность ошибочных действий обслуживающего персонала. Селективная и надёжная работа защит повышает условия электробезопасности оперативного персонала, так как снижается количество оперативных переключений и пребывание в опасных зонах. Проведённый нами анализ травматизма вблизи кабельных линий (КЛ) 6(10) кВ за прошедшие 12 лет показал, что при оперативных переключениях происходит до 46 % несчастных случаев, связанных с кабельными сетями [2]. На примерах схем, рассматриваемых ниже, видно, что при неселективной работе защит КЛ количество пребываний людей в опасных зонах увеличивается пропорционально на количество подключённых к КЛ трансформаторных подстанций (ТП).  

Анализ работы устройств РЗиА на примере г. Нефтекамска показал, что с ростом нагрузки ухудшаются условия согласования чувствительности защит предыдущего и последующих элементов (например, защит КЛ и ввода силового трансформатора). Задача настройки селективной работы защит питающих элементов является очень актуальной в настоящее время, так как снижает количество отключенных потребителей, время поиска места повреждения и повышается уровень безопасности населения, улучшаются условия ресурсосбережения изоляции КЛ.

Рассмотрим поиск повреждений в городской кабельной сети напряжением 6(10) кВ на примере 2 схем для малого (рис. 1) и большого города (рис. 2). На схемах показаны: один трансформатор (секционный выключатель (СВ) и второй

Рис. 1. Схема участка городской кабельной сети (а) и карта селективности (б)  (токи приведены к напряжению 6 кВ)

трансформатор на схеме не показаны), токи трёх-фазного КЗ в максимальном и минимальном ре-жимах питающей системы, обозначены выключатели, на которые воздействует защита, Iсз , tсз – соответственно ток и время срабатывания защит, указаны заданные уставки защиты силового трансформатора ТN1. Защита ввода 6(10) к В трансформатора, секционного выключателя (СВ) выполнена на постоянном оперативном токе с реле типа РТ-40; защита КЛ выполняется по схеме не-полной звезды на постоянном оперативном токе с реле типа РТ-40, РТ-81, SEPAM. На схемах указаны зоны селективности и резервирования защит трансформаторных пунктов защитами КЛ. Расчёты и карты селективности произведены в соответствии с [3]. На схемах (рис. 1, 2) введены следующие обозначения: горизонтальные линии условно показывают границы зон селективности и резервирования обмоток трансформаторов, ниже каких токов защита КЛ на В2 может работать быстрее, чем сгорят предохранители, что видно на картах селективности. Характеристики защит пересекаются в разных точках для разных реле. 

Рис. 2. Схема участка городской кабельной сети (а) и карта селективности (б) (токи приведены к напряжению