Литература Введение в настоящее время на проектировании подстанций занято огромное количество инженерно-технических работников, накопивших значительный опыт



бет2/5
Дата14.05.2022
өлшемі472,33 Kb.
#143287
түріЛитература
1   2   3   4   5

8. Релейная защита и автоматика


Защита 1 - трансформаторов ТС-1000-6/0,4 кВ


Основными видами повреждений в трансформаторах (автотрансформаторах) являются:

  • замыкания между фазами в обмотках и на их выводах;

  • замыкания в обмотках между витками одной фазы (витковые замыкания);

  • замыкания на землю обмоток или их наружных выводов.

В соответствии с этим, согласно ПУЭ, на трансформаторах (≥ 6 кВ) должны предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при:

  • повреждениях внутри баков маслонаполненных трансформаторов;

  • многофазных КЗ в обмотках и на их выводах;

  • витковых замыканиях в обмотках трансформаторов;

  • внешних КЗ;

  • перегрузках (если они возможны);

  • понижениях уровня масла в маслонаполненных трансформаторах;

Для трансформаторов малой и средней мощности (сюда относится и наш защищаемый трансформатор) хорошую защиту можно обеспечить применением мгновенной токовой отсечки в сочетании с максимальной защитой.
Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений предусматриваем токовую отсечку без выдержки времени, устанавливаемую со стороны питания и охватывающую часть обмотки трансформатора.
Произведем расчет токов срабатывания максимальной защиты.
Из расчетов токов КЗ следует: I(3)к1 min = 7200 (А) и ток КЗ на стороне 0,4 кВ приведенного к напряжению 6 кВ I(3)к2 min пр. = 23800·0,4/6,3 = 1511 (А).
Рассчитаем коэффициент самозапуска нагрузки:

ксзп


где Iсзп — ток самозапуска нагрузки, А; Iр.макс. — максимальный рабочий ток, А, за Iр.макс. с учетом «аварийного» отключения второго трансформатора принимаем расчетный суммарный ток двух секций 0,4 кВ.


Iр.макс. = 86,7 (А)


Iсзп


где Хэ — эквивалентное сопротивление, Ом,


Хэ = Хс + Хкл + Хтр + Хнагр. (сопротивления приведены к 6,3 кВ)




(Ом)

Хэ = 0,463 + 0,095 + 1,93 + 29,36 = 31,848 (Ом)




(А)



Для работы защиты выбираем схему неполной звезды с двумя трансформаторами тока (первый вариант) и с тремя трансформаторами тока (второй вариант).
Следовательно, ток срабатывания защиты на стороне 6 кВ будет равен:


(А)

где кн =1,1-1,2 — коэффициент надежности срабатывания реле РТ-85;


кв = 0,8-0,85 — коэффициент возврата реле РТ-85.
Ток срабатывания реле максимальной защиты:


(А)

где nт = 400/5 — коэффициент трансформации трансформатора тока;


ксх = 1 — коэффициент схемы полной звезды;
Принимаем ток срабатывания реле РТ-85 Iс.р.= 2 (А), тогда:


(А)

Проверим чувствительность максимальной защиты трансформатора:


1) при двухфазном КЗ за трансформатором расчетный ток в реле:


(А) (I вариант)


≥ 1,5

(т.к. основная защита) и, следовательно, схема неполной звезды с двумя реле подходит.




(А) (II вариант)


≥ 1,5

и, следовательно, схема полной звезды с тремя реле подходит.


2) при однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ за трансформатором ток I(1)к ≈ I(3)к


(А)



Токовую отсечку выполняем на том же реле РТ-85. Тогда ток срабатывания отсечки:


Iс.о. ≥ кн · I(3) к.макс. = 1,6 · 1511 = 2417 ≈ 2480 (А)


где кн = 1,6 — коэффициент надежности для реле РТ-85.


Но также токовая отсечка предназначена для быстрого отключения всех КЗ:


.

где Uс.мин.=6000 — междуфазное напряжение питающей системы в минимальном режиме ее работы, В; zс.мин. — сопротивление системы в минимальном режиме до места установки отсечки, Ом; кн=1,1-1,2 — коэффициент надежности; к0 — коэффициент, учитывающий зависимость остаточного напряжения ( ) в месте установки отсечки от удаленности трехфазного КЗ.




(Ом)


(А)

Условие выполняется.


Коэффициент чувствительности в месте установки равен:



Проведем расчетную проверку трансформаторов тока типа ТЛК-10-400/5-У4 с nт =400/5, проверку чувствительности реле защиты и ЭО после дешунтирования, проверку допустимости применения реле РТ-85 по максимальному значению тока КЗ.


1) Проверка на 10 % погрешность производится при токе срабатывания отсечки (2480 А):
.

Значению соответствует сопротивление Zн.доп. = 3,25 Ом.


В режиме дешунтирования сопротивление:

Zн.расч. = 2 rпр. + zр + rпер.,


где rпр. — сопротивление соединительных проводов (Cu) при длине 10 м и сечении 4 мм2, zр — сопротивление реле РТ-85, rпер. — сопротивление переходное контактов, принимаем равным 0,1 Ом.




(Ом) (Ом)

Zн.расч. = 2 · 0,05 + 2,5 + 0,1 = 2,7 (Ом) < 3,25 (Ом), что соответствует погрешности ε < 10 % до дешунтирования ЭО.


2) После дешунтирования ЭО значение Zн.расч. возрастает на ZЭО.


(Ом),

таким образом Zн.расч. = 2,7 + 2,3 = 5 (Ом) > 3,25 (Ом), погрешность трансформатора тока в режиме после дешунтирования ЭО превышает 10 %.


Определим действительную токовую погрешность при токе надежного срабатывания токовой отсечки.
При Zн.расч. = 2,7 (Ом) и значение к10 доп = 7,5, коэффициент равен:






Токовая погрешность трансформатора тока f=50%. Однако с учетом низкого коэффициента возврата электромагнитного реле РТ-85 (0,8-0,85) чувствительность защиты после дешунтирования ЭО не снижается и возврата реле не произойдет:





3) Произведем проверку чувствительности ЭО:


При токе надежного срабатывания ЭО 1,4·5 =7 (А) предельная кратность к10 = 1,4, чему соответствует Zн.доп. = 7 (Ом), т.е. значительно больше чем Zн.расч. =3,125 (Ом). Следовательно, ε < 10 % и тем более f < 10 %.


,

где (А);


Iс.ЭО = 5 (А);
Ку = 1 — коэффициент (неполная звезда с тремя реле), учитывающий уменьшение тока в ЭО по сравнению с током в измерительных трансформаторах реле защиты при двухфазном КЗ за трансформатором.
4) Проверяем точность работы реле типа РТ-85 при максимальном токе К1 (7200 А, точка К3).
По Zн.расч. = 2,7 определяем к10 доп. = 7,5 %, затем кмакс. =7200/400 = 18 и коэффициент А = 18/7,5 = 2,4 при котором f = 50 %, что меньше допустимых 50% для реле типа РТ-85.


(А)

5) Проверяем максимальное значение напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора тока после дешунтирования ЭО:


U2 макс. · 18 · 5 · 2,7 = 343,65 (В) < 1400 (В)
Таким образом, трансформатор тока типа ТЛК-10 нам подходит по всем параметрам.

Таблица 6. Сводные данные по защите 1.



п/п

Наименование

Обозначение и
расчетная формула

Вычисленное
значение

1

2

3

4

1

Максимальный рабочий ток, А

Iм

86,7

2

Коэффициент трансформации трансформатора тока

nТ

400/5

3

Минимальное значение тока трехфазного КЗ в зоне защиты

Основной, А

Iк1(3)

1511

Резервной, А

Iк2(3)

-

4

Сквозной ток КЗ или пусковой ток (для двигателя) при пуске от полного напряжения, А

Iк(3)

-

5

Расчетные
коэффициенты



Самозапуска

Ксзп

1,32

Схемы включения реле

Ксх

1

Надежности

Кн

1,1

Возврата реле

Кв

0,8

6

Ток срабатывания
реле

Расчетный, А



1,96

Принятый, А

iср

2

Первичный, А

Iсз=iсрnТ

160

7

Чувствительность
защиты

В зоне основной защиты

Кч

9,4

В зоне резервной защиты

Кч

-

За трансформатором

Кч

5,45

8

Выбрано токовое
реле

Количество и тип

-

3 РТ-85

Пределы уставки тока реле, А

от 2 до 5

-

9

Принятая уставка времени защиты, с

t

0,5

10

Выбрано реле времени

Тип и пределы уставки, с

-

-

11

Расчетные
коэффициенты

Схема включения реле

Ксх

1

Надежности

Кн

1,6

12

Ток срабатывания
отсечки

Расчетный, А

iсро

30,2

Принятый, А

iсро

31

Первичный, А

Iсзо=iсроnТ

2480

13

Кратность тока срабатывания отсечки

iсро/iср

15,5

14

Чувствительность защиты (отсечки) при
I(3) к= 7200 (А)

Кч

2,5

15

Выбрано токовое
реле

Количество и тип

-

3 РТ-85

Пределы уставки тока реле, А

от 4 до 40








Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет