Файл: Курсовой проект по дисциплине Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 101
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
отключения трансформатора отключающая цепь защиты при доливке масла переводится на сигнал.
Для предотвращения ложного срабатывания нижнего поплавка газового реле от толчков масла принято регулировать его на скорость движения масла 50-160 см/с.
Основными достоинствами газовой защиты являются: простота ее устройства, высокая чувствительность, малое время действия при значительных повреждениях, действие на сигнал и отключение в зависимости от размеров повреждения.
Газовая защита является наиболее чувствительной защитой трансформатора от повреждения его обмоток и особенно при витковых замыканиях. Все масляные трансформаторы мощностью 1000 кВА и выше поставляются вместе с газовой защитой.
Газовая защита не действует при повреждениях на выводах трансформатора, поэтому должна дополняться второй защитой от внутренних повреждений.
Для данного трансформатора выбирается реле типа BF 80/Q, устанавливаемое в баке трансформатора с уставкой реле по скорости потока масла 1 м/с.
Для контактора РПН устанавливаем струйное реле типа BF 80/Q, с уставкой реле по скорости потока масла 0,65 м/с.
связи
Выбор уставок производится, исходя из следующих условий:
Защита должна надежно сработать при к.з. в зоне действия этой
защиты. При этом коэффициент чувствительности должен быть около 2;
Защита не должна сработать при включении трансформатора на холостой «толчком», а также при восстановлении напряжения на нем после отключения КЗ в сети ,т.е. защита должна быть отстроена от броска намагничивающего тока трансформатора;
Защита не должна срабатывать при внешних к.з. ,т.е. защита должна быть отстроена от токов небаланса, появившихся в реле при внешних к.з.
Защита осуществляется с помощью реле типа ДЗТ-11 характеризующаяся наличием одной тормозной обмотки в НТТ реле, что дает возможность обеспечить торможение от тока в одном комплекте трансформаторов тока. Использование тормозной обмотки дает возможность не отстраивать минимальный ток срабатывания защиты от токов небаланса при таких внешних повреждениях, когда имеется торможение, поскольку недействие защиты в этих режимах обеспечивается торможением. Это обуславливает большую чувствительность защиты.
Iном=
Sном
, (1)
где, Sном -номинальная мощность трансформатора,
Uном-номинальное напряжение обмотки
IномВН=
I =
Sном.Т
Sном.Т
= 40ˑ1000/(
= 40ˑ1000/(
ˑ230)=100 А,
ˑ11)=2199 А.
номНН
К = Iном * Ксх, (2)
I 5
КIВН= 100ˑ
/5=173,9/5
КIВВ=200/5
КIНН
= 2199ˑ1/5=2199,4/5
КIНН=3000/5
Iном.в.
= Iном * Ксх
К
, (3)
I
Iном.в. = 100ˑ
/(200/5)=4,3 А,
Iном.н. = 2199ˑ1/(3000/5)=3,7 А.
Iс.з. = 1,5* Iном
, (4)
Iс.з. = 1,5ˑ100=151 А.
Iс. р.
= Iс.з. * Ксх
К
, (5)
Iс. р. =
I
ˑ151/(200/5)=6,52 А.
WВН= I
F
с. р.
, (6)
где, F = 100 АВ – минимальная магнитодвижущая сила срабатывания реле при отсутствии торможения.
WВН= 100/6,52=15,3.
Принимается 15 витков ближайшее целое.
F
Iср = W , (7)
ВН
Iср = =100/15=6,67 А.
Iс.з.
= Iср * КI
К
, (8)
Iс.з. = 6,67ˑ(200/5)/
сх
= 154 А.
Ток срабатывания защиты на стороне НН
IсзНН=Iсз·(Uвн/Uнн)·(1-0,09)= 154·(230/11)·(1-0,09)=3068,9 А.
HН
WНН
= WВН
Iном.вт. , (9)
I
вт.НН
WHН= 15ˑ4,3/3,7=17,8
Принимаем 18 витков. Ближайшее целое.
I'= К *К *Е *I(3 ), (10)
нб а одн К 2
нб
I
' = 1ˑ0,5ˑ0,1ˑ6,89ˑ1000ˑ10,5/230=15,7 А,
I'' = U *I(3 )
(11)
нб 100 К 2
нб
I
'' = 0,16ˑ6,89ˑ1000ˑ10,5/230=50,3 А,
I
=
'''
нб
(3 )
*I
К2
(12)
I
'''
нб
= |(17,8-18)/ 17,8|ˑ6,89ˑ1000ˑ10,5/230=3,7 А,
Iнб
+ I
= I
' ''
нб нб
+ I''' , (13)
нб
Iнб.=15,7+50,3+3,7=69,7 А,
где,
' -составляющая, обусловленная погрешностью трансформаторов тока;
нб
нб
I
I
'' - составляющая, обусловленная регулированием напряжения
защищаемого трансформатора;
I
'''
нб
- составляющая, обусловленная неточностью установки на
насыщающемся трансформаторе реле расчетных чисел витков,
реле
Рассматривается внешнее к.з. между тремя фазами в максимальном
режиме работы системы
W = Котс *Iнб *WHН.расч , (14)
ТСН
Iторм
*tg
где, tg-тангенс угла наклона тормозной характеристики, принимается
равным 0,8 из заводской характеристики реле
Котс=1,5- коэффициент отстройки
WТHН= 1,5ˑ69,7ˑ18/(6,89ˑ1000ˑ(10,5/230)ˑ0,87)=6,9.
Принимается 7 витков.
( 3)
К= 0,87 * Imin
ч I
2 ,
с.з.
Кч= 0,87ˑ3,53ˑ1000/ 154=19,93>2
В случаях если коэффициент чувствительности оказывается меньше 2 (двух), то необходимо будет снижать величину тока срабатывания дифзащи- ты, до величины (1,2-1,5)ˑIномВН.
Рисунок 6 – Схема подключения реле ДТЗ-11
Максимальные токовые защиты предназначены для резервирования основных защит трансформатора и для защиты шин пониженного напряжения.
Для предотвращения ложного срабатывания нижнего поплавка газового реле от толчков масла принято регулировать его на скорость движения масла 50-160 см/с.
Основными достоинствами газовой защиты являются: простота ее устройства, высокая чувствительность, малое время действия при значительных повреждениях, действие на сигнал и отключение в зависимости от размеров повреждения.
Газовая защита является наиболее чувствительной защитой трансформатора от повреждения его обмоток и особенно при витковых замыканиях. Все масляные трансформаторы мощностью 1000 кВА и выше поставляются вместе с газовой защитой.
Газовая защита не действует при повреждениях на выводах трансформатора, поэтому должна дополняться второй защитой от внутренних повреждений.
Для данного трансформатора выбирается реле типа BF 80/Q, устанавливаемое в баке трансформатора с уставкой реле по скорости потока масла 1 м/с.
Для контактора РПН устанавливаем струйное реле типа BF 80/Q, с уставкой реле по скорости потока масла 0,65 м/с.
связи
-
Продольная дифференциальная токовая защита трансформатора
Выбор уставок производится, исходя из следующих условий:
Защита должна надежно сработать при к.з. в зоне действия этой
защиты. При этом коэффициент чувствительности должен быть около 2;
Защита не должна сработать при включении трансформатора на холостой «толчком», а также при восстановлении напряжения на нем после отключения КЗ в сети ,т.е. защита должна быть отстроена от броска намагничивающего тока трансформатора;
Защита не должна срабатывать при внешних к.з. ,т.е. защита должна быть отстроена от токов небаланса, появившихся в реле при внешних к.з.
Защита осуществляется с помощью реле типа ДЗТ-11 характеризующаяся наличием одной тормозной обмотки в НТТ реле, что дает возможность обеспечить торможение от тока в одном комплекте трансформаторов тока. Использование тормозной обмотки дает возможность не отстраивать минимальный ток срабатывания защиты от токов небаланса при таких внешних повреждениях, когда имеется торможение, поскольку недействие защиты в этих режимах обеспечивается торможением. Это обуславливает большую чувствительность защиты.
-
Определяются первичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора
Iном=
Sном
, (1)где, Sном -номинальная мощность трансформатора,
Uном-номинальное напряжение обмотки
IномВН=
I =
Sном.Т
Sном.Т= 40ˑ1000/(
= 40ˑ1000/(ˑ230)=100 А,
ˑ11)=2199 А.номНН
-
Определяются вторичные токи в плечах защиты исходя из коэффициентов трансформации и коэффициентов схемы
К = Iном * Ксх, (2)
I 5
КIВН= 100ˑ/5=173,9/5
КIВВ=200/5
КIНН
= 2199ˑ1/5=2199,4/5
КIНН=3000/5
Iном.в.
= Iном * Ксх
К
, (3)
I
Iном.в. = 100ˑ/(200/5)=4,3 А,
Iном.н. = 2199ˑ1/(3000/5)=3,7 А.
-
Первичный ток срабатывания защиты из условия отстройки от броска напряжения
Iс.з. = 1,5* Iном
, (4)
Iс.з. = 1,5ˑ100=151 А.
-
Определяется ток срабатывания реле на основной стороне
Iс. р.
= Iс.з. * Ксх
К
, (5)
Iс. р. =
I
ˑ151/(200/5)=6,52 А.-
Определяется число витков рабочей обмотки НТТ реле для основной стороны ВН
WВН= I
F
с. р.
, (6)
где, F = 100 АВ – минимальная магнитодвижущая сила срабатывания реле при отсутствии торможения.
WВН= 100/6,52=15,3.
Принимается 15 витков ближайшее целое.
-
Уточняется значение тока срабатывания реле
F
Iср = W , (7)
ВН
Iср = =100/15=6,67 А.
-
Уточняется значение тока срабатывания защиты
Iс.з.
= Iср * КI
К
, (8)
Iс.з. = 6,67ˑ(200/5)/
сх
= 154 А.Ток срабатывания защиты на стороне НН
IсзНН=Iсз·(Uвн/Uнн)·(1-0,09)= 154·(230/11)·(1-0,09)=3068,9 А.
-
Определяется число витков рабочей обмотки НТТ реле на стороне
HН
WНН
= WВН
Iном.вт. , (9)
I
вт.НН
WHН= 15ˑ4,3/3,7=17,8
Принимаем 18 витков. Ближайшее целое.
-
Определяются токи небаланса на стороне HН
I'= К *К *Е *I(3 ), (10)
нб а одн К 2
нб
I
' = 1ˑ0,5ˑ0,1ˑ6,89ˑ1000ˑ10,5/230=15,7 А,
I'' = U *I(3 )
(11)
нб 100 К 2
нб
I
'' = 0,16ˑ6,89ˑ1000ˑ10,5/230=50,3 А,
I
=
'''
нб
(3 )
*I
К2 (12)
I
'''
нб
= |(17,8-18)/ 17,8|ˑ6,89ˑ1000ˑ10,5/230=3,7 А,
Iнб
+ I
= I
' ''
нб нб
+ I''' , (13)
нб
Iнб.=15,7+50,3+3,7=69,7 А,
где,
' -составляющая, обусловленная погрешностью трансформаторов тока;
нб
нб
I
I
'' - составляющая, обусловленная регулированием напряжения
защищаемого трансформатора;
I
'''
нб
- составляющая, обусловленная неточностью установки на
насыщающемся трансформаторе реле расчетных чисел витков,
реле
-
Выбирается необходимое число витков тормозной обмотки НТТ
Рассматривается внешнее к.з. между тремя фазами в максимальном
режиме работы системы
W = Котс *Iнб *WHН.расч , (14)
ТСН
Iторм
*tg
где, tg-тангенс угла наклона тормозной характеристики, принимается
равным 0,8 из заводской характеристики реле
Котс=1,5- коэффициент отстройки
WТHН= 1,5ˑ69,7ˑ18/(6,89ˑ1000ˑ(10,5/230)ˑ0,87)=6,9.
Принимается 7 витков.
-
Проверка защиты на чувствительность
( 3)
К= 0,87 * Imin
ч I
2 ,
с.з.
Кч= 0,87ˑ3,53ˑ1000/ 154=19,93>2
В случаях если коэффициент чувствительности оказывается меньше 2 (двух), то необходимо будет снижать величину тока срабатывания дифзащи- ты, до величины (1,2-1,5)ˑIномВН.
Рисунок 6 – Схема подключения реле ДТЗ-11
-
Максимальная токовая защита с пуском по напряжению
Максимальные токовые защиты предназначены для резервирования основных защит трансформатора и для защиты шин пониженного напряжения.
-
Расчет максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению, установленной на стороне 10 кВ-
Определяется ток срабатывания защиты
-