MV védelmi koordináció IEC 60255-151 szerint

EXPERT PLAN KFT. – MV VÉDELMI KOORDINÁCIÓS PROGRAM Használati Útmutató és Mérnöki Segédlet (IEC 60255-151 & IEC 60909) ============================================================================= 1. BEVEZETÉS ÉS ALAPELVEK ----------------------------------------------------------------------------- Ez a szoftver középfeszültségű (MV) hálózatok túláram-védelmének (IDMT – Inverse Definite Minimum Time), gyorszárlati (I>>) és földzárlati (I0>, t0>) fokozatainak koordinációs tervezésére és szelektivitás-vizsgálatára szolgál az IEC 60255-151 szabvány előírásai szerint. A program célja annak ellenőrzése, hogy kaszkádolt védelmi szintek (pl. betápláló, transzformátor és elmenő mezők) esetén hibaáram fellépésekor a relék egymáshoz képest szelektíven, megfelelő időlépcsővel (CTI - Coordination Time Interval) oldjanak ki. 2. ADATBEVITELI SZABÁLYOK ÉS FORMÁTUMOK ----------------------------------------------------------------------------- * Tizedesjegyek: A számértékek megadásakor KÖTELEZŐ a PONT (.) használata tizedesvessző helyett (pl. 20.5 vagy 0.14), a feldolgozás miatt. * Név/Hely: Egyedi azonosító a relé vagy zóna megnevezésére (pl. "101. Elmenő"). * I> (Küszöbáram): Az IDMT fokozat indulási árama [A-ben]. * t> (Időtényező - TMS): Időmultiplikátor beállítás [ms-ban megadva a programban, pl. 100 ms = 0.1 s]. * I0> (Földzárlati áram): Földzárlati túláram küszöb [A]. * Görbe típus: Választható az IEC szabványos karakterisztikák közül: - Normal inverse - Very inverse - Extremely inverse * I>> (Gyorsfokozat áram): Határozatlan idejű gyors kioldás küszöbértéke [A]. * t>> (Gyorsfokozat idő): Gyorsfokozat késleltetése [ms]. * t0> (Földzár idő): Földzárlati fokozat késleltetése [ms]. 3. MATEMATIKAI HÁTTÉR ÉS KÉPLETEK ----------------------------------------------------------------------------- A. IDMT időszámítás (IEC 60255-151): A kioldási idő (t) az alábbi képlet alapján kerül kiszámításra: k t = TMS * ------ M^α - 1 Ahol: - TMS: Időmultiplikátor (Time Multiplier Setting) [s] - M = I / Is: A vonatkozó hibaáram (I) és a beállított küszöbáram (Is) aránya. - k és α: Karakterisztikai állandók: * Normal inverse: k = 0.14, α = 0.02 * Very inverse: k = 13.5, α = 1.0 * Extremely inverse: k = 80.0, α = 2.0 B. Szelektivitási határok (CTI - Coordination Time Interval): A fokozatok közötti minimális időlépcsőknek az alábbiak szerint kell megfelelniük: - IDMT fokozatok között: >= 0.20 s (200 ms) - Gyorsfokozatok (I>>) között: >= 0.04 s (40 ms) - Földzárlati fokozatok között: >= 0.20 s (200 ms) 4. TIPIKUS GYAKORLATI PÉLDA (3 RELÉS 22 kV-OS HÁLÓZAT) ----------------------------------------------------------------------------- Vegyünk egy tipikus 22 kV-os ipari alállomást 3 védelmi szinttel (I_fault = 5000 A): 1. Relé 3 (Elmenő mező - Legalsó szint): - Név: Elmenő Fider - I> = 200 A | t> = 100 ms (TMS = 0.1s) | Görbe: Normal inverse - I>> = 1200 A | t>> = 40 ms - Földzár: I0> = 50 A | t0> = 200 ms 2. Relé 2 (Transzformátor mező - Középső szint): - Név: Tr. Oldali Védelmi relé - I> = 400 A | t> = 350 ms (TMS = 0.35s) | Görbe: Normal inverse - I>> = 2500 A | t>> = 100 ms - Földzár: I0> = 50 A | t0> = 400 ms 3. Relé 1 (Főbetápláló mező - Felső szint): - Név: Főbetáplálás 22kV - I> = 800 A | t> = 600 ms (TMS = 0.60s) | Görbe: Normal inverse - I>> = 4000 A | t>> = 180 ms - Földzár: I0> = 50 A | t0> = 600 ms Ellenőrzés: - IDMT CTI (Elmenő → Tr): 0.35 s - 0.10 s = 0.25 s >= 0.20 s (OK) - IDMT CTI (Tr → Fő): 0.60 s - 0.35 s = 0.25 s >= 0.20 s (OK) - Gyors fokozat CTI és Földzár CTI szintén teljesíti a minimális időkülönbséget.