Файл: Курсовой проект по курсу "Релейная защита и автоматика систем электроснабжения" студент группы зэс61.docx

Расчетная проверка трансформаторов тока проводится по двум критериям:- проверка на 10% погрешность- предельное напряжение на вторичной обмотке должно быть U_max<1000В.

Проверка на 10% погрешностьРасчет трансформатора тока ТПЛ-10 класс точности для релейной защиты “Р” с коэффициентом трансформации К_ТА = 200/5.k_ном = 9;Z₂ = 0,22 Ом;Z_н.ном = 1,0 Ом.Допустимое значение кратности, при котором обеспечивается нормируемое значение погрешности:Определим сопротивление, включенное во вторичную цепь обмотки ТА:где Z_р - сопротивление реле;R_пер=0,1 Ом - переходное сопротивление контактов;R_пр - сопротивление проводов связи, при применении медных проводов длиной l = 10 м, при сечении S = 2,5 мм²Для токовой защиты с независимой характеристикой выдержки времени:где - первичный номинальный ток трансформатора тока; - первичный расчетный ток, при котором должна обеспечиваться работа трансформаторов тока с погрешностью не более 10%.т.е. обеспечивается работа ТА с погрешностью менее 10%.Определение максимального напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока при близких КЗ.

Определяем по формуле:U₂ = 47,12В < U_2доп = 1000В Выбранные трансформаторы тока удовлетворяют всем условиям.

5. Расчет защиты синхронного двигателя напряжением 10(6) кВ

Для асинхронных двигателей предусмотрены следующие виды защит:- от междуфазных повреждений в статоре (токовая отсечка);- от замыканий обмотки статора на землю;- от перегрузок;- от понижения напряжения.Рисунок5.1 - схема защиты синхронного двигателя: схема включения реле на разность токов двух фаз;

5.1. Расчет защиты от междуфазных повреждений в статоре

Первичный ток срабатывания токовой отсечки выбирается по условию отстройки от пускового тока электродвигателя по выражениюгде - коэффициент отстройки, учитывающий ошибку реле и наличие апериодической составляющей в электродвигателя, для реле РТ-40 - ; - пусковой ток электродвигателя при номинальном напряжении питающей сети; - кратность пускового тока электродвигателя.Ток срабатывания реле токовой отсечки: где - коэффициент, учитывающий схему соединения трансформаторов тока защиты: =1 при включении реле на фазные токи, при включении реле на разность токов двух фаз; - коэффициент трансформации трансформаторов тока;

- первичный ток срабатывания защиты.Чувствительность токовой отсечки проверяется при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя, при минимальном режиме работы питающей сети и оценивается коэффициентом чувствительности:где - ток, протекающий в реле при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя; - минимальное значение тока двухфазного КЗ, проходящего через ТА защиты при повреждениях на выводах электродвигателя; - ток срабатывания реле защиты; - коэффициент трансформации ТА.Коэффициент чувствительности защиты в соответствии с ПУЭ должен быть не меньше 2,0.

5.2. Расчет токовой защиты нулевой последовательности

Данный вид защит применяется тогда, когда ток замыкания на землю больше 10 А, так как течет емкостной ток I_с, что ведет к выгоранию изоляции и переходу замыкания на землю в другой вид короткого замыкания.Трансформаторы тока в данной защите - трансформаторы тока нулевой последовательности, реагирующие только на токи нулевой последовательности. В качестве реле используется реле РТЗ-50, которое реагирует на токи нулевой последовательности.При выполнении защиты на реле РТЗ-51 и превышении током уставки значения 5А в ячейке следует установить два трансформатора тока нулевой последовательности и соединить их вторичные обмотки последовательно.Ток срабатывания данной защиты отстраивается от емкостных токов, которые задаются, по формуле:где k_б - коэффициент броска, для реле РТЗ-50 k_б =34;k_отс=1,2 - коэффициент отстройки;I_с- емкостной ток присоединения.Первичный ток срабатывания защиты принимается равным расчетному:I_сз= I_{сз.расч}Значение собственного емкостного тока определяется следующим образом:где I_с.прис - собственный емкостной ток электродвигателя, табл.13.1[6];I_с.л - собственный емкостной ток КЛ, входящей в зону защиты. Значения емкости фазы статора электродвигателя относительно земли принимаются по данным завода изготовителем.Собственный емкостной ток КЛ, входящей в зону защиты, определяется по выражению:где l- длина линии, км;m - число кабелей в линии;I_с.уд=3·I_0.уд - собственный емкостной ток единичной длины КЛ зависящий от сечения кабеля, А/км., табл.10.1[6].Для повышения чувствительности трансформатор тока нулевой последовательности имеет обмотку подмагничивания, ампер-витки которой смещают рабочую точку в линейную область кривой намагничивания

, тем самым увеличивается ток в реле.

5.3. Расчет защиты от перегрузок

Данный вид защиты выполнен на реле РТ-40.Ток срабатывания защиты:где согласно [2].Выбираем реле РТ-40/6Чувствительность защиты от перегрузки не проверяется, поскольку она не предназначена для действия при КЗ.Выдержка времени защиты выбирается в соответствии со временем пуска защищаемого электродвигателя. При применении реле времени выдержки времени на них должны быть больше времени пуска и самозапуска электродвигателя.

5.4. Расчет защиты минимального напряжения

Напряжение срабатывания первой ступени защиты выбирается по условию обеспечения самозапуска ответственных электродвигателей и возврата реле при восстановлении напряжения после отключения КЗ и принимается =70 ВВыдержка времени первой ступени защиты отстраивается от действия токовых отсечек электродвигателей и принимается =0,5 сНапряжение срабатывания второй ступени защиты отстраивается от снижения напряжения на шинах, вызванного самозапуском, и принимается =50 ВВыдержка времени второй ступени защиты выбирается в зависимости от допустимого времени, обусловленного требованиями техники безопасности и технологическими особенностями механизмов, и составляет 9…20 с.Напряжение срабатывания фильтра-реле обратной последовательности (типа РНФ-1), должно быть отстроено от напряжения небаланса при нормальном режиме и принимается =11 В