ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 174

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.



8 ВЫБОР РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫВыбор защиты трансформаторов зависит от мощности, назначения, места установки и эксплуатационного режима трансформатора.. В силовых трансформаторах возможны следующие виды повреждений: междуфазные в обмотках внутри бака и на выводах; витковые замыкания одной фазы; однофазные замыкания на землю в обмотке и наружных выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью; увеличение токов в обмотках, обусловленное внешними КЗ; токовые перегрузки обмоток, понижение уровня масла.Для защиты трансформаторов при их повреждении и сигнализации о нарушениях нормальных режимов работы могут применяться следующие типы защиты: ДТЗ, МТЗ,ТО, газовая защита предохранителями. Защита, устанавливаемая на силовом трансформаторе, должна или обеспечить его отключение при междуфазных и витковых КЗ, а также при замыкании на землю, или подавать сигнал о ненормальном режиме работы трансформатора (перегрузки трансформатора, повышения температуры масла и т.д.).Виды защит, устанавливаем и на трансформаторе, определяют мощностью трансформатора, его назначением, местом установки и другими требованиями предъявляемые к режиму его эксплуатации. Защита трансформаторов цеховых подстанций. В цеховых подстанциях устанавливают обычно силовые трансформаторы мощностью до 1000 кВА. На них устанавливают максимально токовую защиту, защита от однофазных замыканий на землю на стороне низшего напряжения; газовую защиту – для трансформаторов внутрицеховых мощностью до 400 кВА и выше.Указанные защиты применяют в зависимости от типа аппаратов, установленных на стороне высшего напряжения: высоковольтный выключатель, выключатель нагрузки или предохранители. Применение последних значительно удешевляет установку и упрощает защиту. Защиту предохранителями и выключателями нагрузки выполняют для трансформаторов мощностью до 1000 кВА, напряжением до 10 кВ с предохранителями ПК на 100 А и мощностью не более 2500 кВА. Напряжение 35 кВ c предохранителями ПК-35Н на 40 А; отключаемая мощность короткого замыкания не должна превышать 200 МВА.
Газовая защита применяется для предотвращения повреждения внутри корпуса трансформатора, сопровождающейся выделением газа, и для предотвращения понижения уровня масла. Применение газовой защиты является обязательным на трансформаторах мощностью 6300 кВА и более, а также на трансформаторах мощностью 1000 – 4000 кВА, и не имеющих ДТЗ или отсечки, и если МТЗ имеет выдержку времени одна секунда и более. Применение газовой защиты является обязательным также для внутрицеховых трансформаторов мощностью 630 кВА и более. Рассчитать релейную защиту (РЗ) — это значит:— выбрать вид и схему;— выбрать токовые трансформаторы и токовые реле;— Определить чувствительность защиты.Основные понятияТок срабатывания реле (Iср) — наименьший ток, при котором реле срабатывает.Напряжение срабатывания реле (Uср) — наименьшее напряжение, при котором реле срабатывает.Ток возврата реле (Iв.р.) — наибольший ток, при котором реле возвращается в исходное состояние.Напряжение возврата реле (Uв.р.) — наибольшее напряжение, при котором реле возвра­щается в исходное положение.Коэффициент возврата (KВ) — это отношение тока или напряжения возврата к току или напряжению срабатывания, соответственно: (8.1)Ток срабатывания защиты (Iс.з.) — наименьший первичный ток, при котором срабаты­вает защита.Токовая отсечка (ТО) — МТЗ с ограниченной зоной действия и токовым реле мгновенного действия (без реле времени).Ток срабатывания ТО (Iс.то.) — наименьший ток мгновенного срабатывания защиты в первичной цепи.Выбор вида и схемы РЗСеть ВН цехового трансформатора на напряжение 6...35 кВ имеет изолированную нейтраль. В схемах защиты с силовыми выключателями на ВН (Рисунок 2) можно применить следующие виды РЗ:Рисунок 2 – Схемы защиты от междуфазных токов КЗ и перегрузок на ВН.1. МТЗ на реле типа РТ-40 в сочетании с реле времени типа ЭВ—100 или ЭВ-200 для вы­ключателей с ЭмО, типа РТВ для выключателя с пружинным приводом;2. ТО (без выдержки времени) на реле типа РТ—40 косвенного действия при наличии электромагнита отключения (ЭмО), типа РТМ прямого действия при наличии пружинного привода;3. сочетание ТО и МТЗ на реле типа ИТ-80, РТ-80, РТ-90 для выключателей с ЭмО, типа

РТМ и РТВ для выключателей с пружинным приводом.Токовая отсечка (ТО) обеспечит защиту в зоне КЗ, а максимальная токовая защита (МТЗ) — в зоне перегрузки. Наиболее распространенные схемы, сочетающие ТО и МТЗ, могут быть однорелейные и двухрелейные, на постоянном и переменном оперативном токе.Выбор токовых трансформаторовОпределяется номинальный ток нагрузки на ВН (Iн) (для трансформатора) (8.2)Выбираются по I и I трансформаторы тока для установки (таблица 1) и определя­ется номинальный коэффициент трансформации (8.3)Выбирается тип реле тока для защиты (таблица 2) и определяется уставка срабаты­вания по токуIср(мтз)=((Kзап*Kн*Kсх)/(KвKт))*Iнб, (8.4)где Iср(мтз) - ток срабатывания реле, расчетный, А;Iнб - наибольший ток нагрузки защищаемого участка, А;Kзап - коэффициент самозапуска ЭД;Kн - коэффициент надежности отстройки, учитывающий погрешности реле и ТТ;Kв - коэффициент возврата реле;Kсх - коэффициент схемы включения реле,Коэффициент схемы (Kсх) – это отношение тока реле (Iр) к току фазы (Iф).Kсх = Iр/Iф (8.5) В зависимости от вида защищаемого участка принимаются следующие значения наибольшего тока (Iнб):Iнб = Iн – линия без электродвигателя;Iнб = Iп – линия с электродвигателем;Iнб = Iк.макс. – для расчета токовой отсечки; где Iн, Iп и Iк.макс. — ток номинальный в линии, пусковой ток ЭД и ток короткого замыкания (максимальный) в линии.В зависимости от схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и вида короткого замыкания принимаются следующие значения коэффициентов схемы (Kсх):Ксх = 1 — при соединении обмоток по схеме «неполная звезда»;Ксх = 1,73 — во всех случаях при 3-фазном КЗ;Kсх = 1 — при КЗ двух фаз и одном токовом трансформаторе;Ксх = 2 — при КЗ двух фаз и включении на разность токов обмоток двух ТТ.Другие коэффициенты схемы на основании опыта эксплуатации принимаются:
Kзап = 1 – при отсутствии в линии ЭД, Kзап = 2,5…3,0 – при наличии ЭД в линии, Kн = 1,1…2,0 – уточняется по таблице 3,Kв = 0,8…0,85.По расчетному значению тока срабатывания (Iср.р.) выбирается его каталожное значение (Iср.к.) согласно условию): Iср.к. ≥ Iср.р.Если применяется блокировка минимального напряжения, то Uср = (Uр.мин.)/(Kн*Kв*Ku), (8.6)где Uр.мин. – минимальное рабочее напряжение нормального режима, В, принимают Uр.мин.=0.7Uн; Kн = 1,1; Ku ≥ 1,2; Ku – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, Ku = U1/U2, (8.7)где U2 = 100В.Определение коэффициента чувствительности защитыKч = Iк.мин./Iс.з. = Iк.мин./Iср.·Kт (без блокировки по напряжению), (8.8)где Iк.мин. – минимальный ток КЗ в конце защищаемого участка, А; Iсз – ток срабатывания защиты, А. МТЗ надежно сработает, если Kч = Uк.макс./Uс.з.=Uк.макс/Uср.Ku, (8.9)где Uк.макс. – максимальное остаточное напряжение в месте установки защиты, кВ, принимают Uк.макс. = 0,6Uн.Примечание. При токовой отсечке Iс.то. = (Kн.*Kсх/Kт)*Iк.макс (8.10)Линия ЭСН цехового трансформатора, имеющая на ВН силовой выключатель с пружинным приводом.Тип трансформатора ТСЗ-630/15/0,4; = 0,42 кА; = 2,1 кА.Защита от междуфазных КЗ. Вариант 22 (Расчет и проектирование схемЭСН; Шеховцов). Составить схему РЗ; Рассчитать и выбрать элементы РЗ от токов КЗ и перегрузки; Проверить надежность РЗ.Рисунок 3 – Схема РЗ1. Составляется схема РЗ (Рисунок 3) и наносятся данные.- Так как требуется РЗ от токов КЗ и перегрузки, то принимается ТО (участок сразу после Qдо точки К1) и МТЗ (далее до Т) на ВН.- Так как выключатель силовой (Q) имеет пружинный привод, к установке принимается реле прямого дей­ствия типа РТМ и РТВ.- Для защиты от междуфазных КЗ принимается схема соединения ТТ и вторичной нагруз­ки (реле) — на разность токов двух фаз.
- Так как сеть с ИН на ВН, то замыкание одной фазы на землю (или повреждение изоля­ции) контролирует УКИ с включением сигнализации при нарушении.- На НН сеть с ГЗН, 4-проводная, поэтому все виды защит обеспечивает автомат SF. Так как трансформатор «сухой», то ГЗ не устанавливается.2. Выбираются токовые трансформаторы. Определяется ток в линии ЭСН (8.11) А.- Так как в линии ЭСН нет ЭД, то отстройка от пусковых токов не требуется.Принимаются к установке в РЗ трансформаторы тока типа TJI-10 с I1 = 50А и I2 = 5А в количестве 2 штук (по таблице - трансформаторы тока).- Определяется коэффициент трансформации (8.12) .3. Выбирается реле ТО типа РТМ. Определяется ток срабатывания реле (8.13)где Kн(то) = 1,8; будет при 3-фазном токе КЗ;Ксх = 1,73; ;- Выбирается РТМ-IV, Iср = 150 А;- Определяется Kч.(то)и надежность срабатывания ТО при наименьшем (2-фазном) токе КЗ в начале линии ЭСН: (8.14) (8.15) (8.16)Условие надежности Кч ≥ 1,2 выполнено, следовательно, то срабатывает надежно.4. Выбирается реле МТЗ типа РТВ. - Определяется ток срабатывания реле , (8.17)где Kзап = 1 (нет ЭД);Kсх = 1,25;Iнб = 6,6А.- Выбирается PTB-I, Iср = 7,5 А.