2.2.1.4 Защита от однофазных кз на землю со стороны нн
В четырёхпроводной системе со стороны 0,4 кВ однофазные замыкания на землю являются короткими и сопровождаются значительными токами повреждения, что представляет опасность для трансформатора. Поэтому защита при замыкании на землю и замыкании фазы на нулевой провод на стороне низкого напряжения трансформатора должна действовать на отключение [4].
Защита выполняется с помощью МТЗ нулевой последовательности с выдержкой времени, с использованием реле РТ-40 включенного на ТТ, установленный в цепи заземления нейтрали цехового трансформатора. Выбираем трансформатор тока нулевой последовательности шинного типа ТНШП.
Цеховой трансформатор рассчитан на продолжительный ток нагрузки нейтрали не более 25% номинального тока обмотки НН. При этом на одной из фаз ток не должен превышать номинальное значение более чем на 5% [4].
Ток срабатывания защиты:
, (43)
где IТ.2.ном – номинальный ток трансформатора на стороне НН;
kотс = 1,1 – коэффициент надежности отстройки;
kпер = 1,4 – коэффициент перегрузки;
kв = 0,8 – коэффициент возврата реле;
.
Ток срабатывания реле:
,
(44)
Выбираем реле тока РТ-40/6 (II диапазон), Iуст = 3,8А.
Коэффициент чувствительности защиты:
.
, (45)
> 1,5 – защита удовлетворяет требованиям.
Выдержку времени защиты нулевой последовательности, установленной в нейтрали цехового трансформатора, отстраивают от времени срабатывания автоматических выключателей:
, (46)
где
- выдержка времени МТЗ нулевой
последовательности;
tАВ – время срабатывания автоматических выключателей;
∆t = 0,5 c - ступень селективности.
Время срабатывания автоматических выключателей отходящих линий принимаем равным 0,5с. Следовательно:
.
Выбираем реле времени РВ-113.
2.2.1.5 Газовая защита
Согласно ПУЭ (п. 3.2.53), газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла должна быть предусмотрена для внутрицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 кВ·А и более. Поэтому для трансформатора ТМ-1600/10 газовую защиту предусматриваем.
Газовая защита используется в качестве весьма чувствительной защиты от внутренних повреждений трансформатора, таких как «пожар стали», витковые замыкания. Основным органом газовой защиты является газовое реле, устанавливаемое в трубопроводе между баком и расширителем трансформатора. Повреждения трансформатора, возникающие внутри его кожуха, сопровождаются электрической дугой или нагревом деталей, что приводит к разложению масла и изоляционных материалов образованию летучих газов. В данном случае на трансформаторе установлено устройство поплавкового газового реле.
При небольших повреждениях образование газа происходит медленно, и он небольшими пузырьками поднимается к расширителю, газовая защита действует на сигнал. При интенсивном газообразовании, имеющим место при значительных повреждениях, бурно расширяющиеся газы создают сильное давление, под влиянием которого масло в кожухе трансформатора приходит в движение, перемещаясь в сторону расширителя. Защита действует на отключение трансформатора.
Выбираем поплавковые газовые реле типа ПГ-22.