Исходные данные.
№ |
Исходные данные |
Значение |
1 |
Тип, мощность и напряжение понижающего трансформатора на подстанции |
ТДТНЭ 40000/110 115/27,5/6.6 |
2 |
Мощность к.з. на шинах 110 кВ подстанции, МВА в режиме: максимума энергосистемы Sк.з. max минимума энергосистемы Sк.з. min |
800 550 |
3 |
Выдержка времени фидеров питающихся от шин 27,5 кВ, с |
0,5 |
4 |
Выдержка времени фидеров питающихся от шин районной обмотки трансформатора, с |
0,7 |
5 |
Ступень выдержки времени t, c |
0,4 |
6 |
Источник оперативного тока на тяговой подстанции – аккумуляторная батарея, U(В) |
220 |
Расчётная часть.
2.1. Расчёт уставок и выбор реле защит трансформатора.
2.1.1. Структурная схема защит понижающего трансформатора.
Рис. 1.
2.1.2. Газовая защита трансформатора.
Газовая защита, обладающая весьма высокой чувствительностью, получила широкое распространение для защиты трансформаторов от внутренних повреждений. Действие её основано на принципе выделения летучих газов из изоляционных материалов или масла, появляющихся при нагреве деталей или при дуговых процессах внутри трансформатора. Газовая защита выполняется с помощью газового реле, устанавливаемого в рассечку трубы, соединяющей кожух трансформатора с расширителем. Для обеспечения свободного прохода газов соединительная труба должна иметь подъём 1,5-2 % в сторону расширителя.
В газовой защите применяется несколько типов реле: РГЗ-22, РГЧЗ-66. Применяются также реле Бухгольца (BF 80/Q и BF 50/10) производства ГДР.
2.1.3. Дифференциальная зашита трансформатора.
Для выполнения продольной дифференциальной защиты трансформатора используется схема с циркулирующими токами и реле РНТ-565 и ДЗТ.
В дифференциальных защитах, предназначенных для трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой или многообмоточных трансформаторов с несколькими питающими обмотками, применяют реле с магнитным торможением ДЗТ, т.к. при применении реле РНТ-565 приходится загрублять защиты до тока срабатывания Iс.з.= (3 4) Iн.тр. вследствие значительной величины токов небаланса при установившемся режиме. В связи с этим для выполнения дифференциальной защиты используем реле ДЗТ-11 с одной тормозной обмоткой.
1). Определяем номинальные токи высокой (ВН), средней (СН) и низкой (НН) сторон трансформатора.
, где
Sн.тр. – номинальная мощность трансформатора, кВА;
Uн.ВН – номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ.
А.
А.
А.
2). Выбираем трансформаторы тока и определяем их коэффициенты трансформации.
Трансформаторы тока выбираются по условию:
Iн.ТА Iн , где
Iн.ТА – номинальный ток трансформатора тока;
Iн. – номинальный ток обмотки трансформатора.
Для высокой стороны принимаем встроенный
трансформатор тока типа ТВТ-110, коэффициент
трансформации:
= 60 (300/5).
Для средней стороны принимаем трансформатор
тока типа ТФНД-35М, коэффициент
трансформации:
= 200 (1000/5).
Для низкой стороны принимаем трансформатор
тока типа ТФНД-35М, коэффициент
трансформации:
= 500 (2500/5).
3). Определяем условные напряжения обмоток трансформатора на основании напряжений к.з. между отдельными обмотками.
ukв-н = 17
ukв-с = 10,5
ukс-н = 6
ukв = 0,5(ukв-н + ukв-с – ukс-н) = 0,5 * (17 + 10,5 – 6) = 10,75
ukс = 0,5(ukв-с + ukс-н – ukв-н) = 0,5 * (10,5 + 6 – 17) = -0,25
ukн = 0,5(ukв-н + ukс-н – ukв-с) = 0,5 * (17 + 6 – 10,5) = 6,25
4). Определяем сопротивление энергосистемы:
в режиме максимума:
XSmax
=
XSmax
=
Ом.
в режиме минимума:
Ом.