2.1.3.3. Определение вторичных токов в плечах защиты.

Вторичные номинальные токи в плечах защиты вычисляем, учитывая коэффициенты трансформации трансформаторов тока и схемы их соединения.

, где

k_сх – коэффициент схемы. Для трансформаторов тока, соединённых в звезду k_сх = 1, соединённых в треугольник – k_сх =

Для компенсации углового сдвига токов вторичные обмотки трансформаторов тока установленных со стороны звезды силовых трансформаторов соединяются в треугольник, а со стороны треугольника – в звезду.

А.

А.

А.

2.1.3.4. Расчёт витков реле дзт – 11.

а). Расчёт витков дифференциальной обмотки.

А.

, где

F_с.р. – м. д. с. срабатывания реле ДЗТ – 11, F_с.р. = 100 А.

Принимаем W_Д = 11 витков.

б). Расчёт витков первой уравнительной обмотки.

Принимаем W_ур1.уст = 16 витков.

Определяем погрешность от неточного выравнивания.

в). Расчёт витков второй уравнительной обмотки.

Принимаем ближайшее большее значение витков второй уравнительной обмотки

W_ур1.уст = 16 витков.

Определяем погрешность от неточного выравнивания

Определяем ток небаланса при к.з. на стороне среднего напряжения.

I_НБ.СН = (k_ *  * k_одн + U_рег + f_выр) * I_к.СН.max , где

k_ - коэффициент, учитывающий переходной режим токов к.з., k_ = 1;

 - допускаемая относительная погрешность трансформаторов тока,  = 0,1;

k_одн – коэффициент однотипности, k_одн = 1;

U_рег – относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения. Принимается равной половине полного суммарного диапазона регулирования, U_рег = 0,16.

I_НБ.СН = (1 * 0,1 * 1 + 0,16 + 0,053) * 899,16 = 312 А.

Определяем ток небаланса при к.з. на стороне низшего напряжения.

I_НБ.СН = (1 * 0,1 * 1 + 0,16 + 0,053) * 1229,5 = 385 А.

Принимаем наибольший ток небаланса I_НБ.max = 385 А.

Определяем количество витков тормозной обмотки.

, где

k_з – коэффициент запаса, k_з = 1,5;

tg - тангенс угла наклона к оси абсцисс касательной, проведённой из начала координат к характеристике срабатывания, соответствующей минимальному торможению, tg = 0,87.

Принимаем ближайшее большее количество витков тормозной обмотки W_т = 7 витков.

Определяем коэффициент чувствительности.

Так как k_ч > 2, то защита пригодна для использования

2.1.4. Максимальные токовые защиты трансформатора от внешних коротких замыканий.

Максимальная токовая защита ввода районной обмотки трансформатора.

Первичный ток срабатывания

, где

К_з – коэффициент запаса, К_з = 1,15 – 1,25. Принимаем К_з = 1,2;

К_сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки в режиме самозапуска двигателей, К_сзп = 1,6;

К_в – коэффициент возврата реле, К_в = 0,85;

I_н.max – максимальный ток нагрузки, I_н.max = 2 * I_н = 2 * 599,8 = 1199,6 А.

А.

Определяем вторичный ток срабатывания реле:

А.

Принимаем для установки реле РТ 40/50.

Определяем коэффициент чувствительности:

, где

А.

Для повышения коэффициента чувствительности максимальной токовой защиты ввода районной обмотки трансформатора необходимо дополнить её блокировкой (пуском) по напряжению.

, где

U_min – минимальное рабочее напряжение на шинах районной обмотки,

U_min = 0,95U_н ([1] (126) стр.92)

U_min = 0,95 * 38,5 = 30,8 кВ;

k_з – коэффициент запаса, k_з = 1,15  1,25. Принимаем k_з = 1,2;

k_в – коэффициент возврата реле, k_в = 1,2.

В.

Определяем вторичное напряжение срабатывания реле:

, где

n_TV – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, n_TV = 385.

В.

Принимаем для установки реле напряжения РН-54/160

Определяем выдержку времени срабатывания максимальной токовой защиты ввода районной обмотки трансформатора на отключение секционного выключателя:

t_{мтз св} = t_фрп + t [2]

где t_фрп – выдержка времени фидеров районных потребителей, t_фрп = 0,6 с.;

t – ступень выдержки времени, t = 0,4 с.

t_{мтз св} = 0,6 + 0,4 = 1,0 с.

Определяем выдержку времени срабатывания максимальной токовой защиты ввода районной обмотки трансформатора на отключение выключателя ввода районной обмотки:

t_{мтз рп} = t_{мтз св} + t [2]

t_{мтз рп} = 1,0 + 0,4 = 1,4 с.

Принимаем к установке реле времени РВ-124. Предел регулировки уставки времени 0,25  3,5 с. Номинальное напряжение – 220 В постоянного тока.

Максимальная токовая защита ввода 27,5 кВ трансформатора.

Первичный ток срабатывания

, где

К_з – коэффициент запаса, К_з = 1,15 – 1,25. Принимаем К_з = 1,2;

К_сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки в режиме самозапуска двигателей, К_сзп = 1;

К_в – коэффициент возврата реле, К_в = 0,85;

I_н.max – максимальный ток нагрузки, I_н.max = 2 * I_н = 2 * 839,8 = 1679,6 А.

А.

Определяем вторичный ток срабатывания реле:

А.

Принимаем для установки реле РТ 40/50.

Определяем коэффициент чувствительности:

, где

А.

Для повышения чувствительности МТЗ-27,5 кВ дополняется блокировкой по напряжению. Определяем напряжение срабатывания защиты по напряжению:

, где

U_min – минимальное рабочее напряжение на шинах тяговой обмотки, U_min = 22 кВ;

k_з – коэффициент запаса, k_з = 1,15  1,25. Принимаем k_з = 1,2;

k_в – коэффициент возврата реле, k_в = 1,15.

В.

Определяем вторичное напряжение срабатывания реле:

, где

n_TV – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, n_TV = 275.

В.

Принимаем к установке реле напряжения РН-54/160.

Определяем выдержку времени срабатывания максимальной токовой защиты ввода тяговой обмотки трансформатора на отключение выключателя ввода 27,5 кВ:

t_{мтз 27,5} = t_кс + t [2]

где t_фрп – выдержка времени фидеров контактной сети, t_фрп = 0,4 с.;

t – ступень выдержки времени, t = 0,4 с.

t_{мтз 27,5} = 0,4 + 0,4 = 0,8 с.

Принимаем к установке реле напряжения РВ-124. Предел регулировки уставки времени 0,25  3,5 с. Номинальное напряжение – 220 В постоянного тока.

Максимальная токовая защита на стороне ВН трансформатора.

, где

К_з – коэффициент запаса, К_з = 1,15 – 1,25. Принимаем К_з = 1,2;

К_сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки в режиме самозапуска двигателей, К_сзп = 1;

К_в – коэффициент возврата реле, К_в = 0,85;

I_н.max – максимальный ток нагрузки, I_н.max = 1,5 * I_н = 1,5 * 200,8 = 301,2 А.

А.

Определяем вторичный ток срабатывания реле:

А.

Принимаем для установки реле РТ 40/20.

Для повышения чувствительности МТЗ-110 кВ дополняется блокировкой по напряжению. Определяем напряжение срабатывания защиты по напряжению:

, где

U_min – минимальное рабочее напряжение на шинах тяговой обмотки, U_min = 22 кВ;

k_з – коэффициент запаса, k_з = 1,15  1,25. Принимаем k_з = 1,2;

k_в – коэффициент возврата реле, k_в = 1,15.

В.

Определяем вторичное напряжение срабатывания реле:

, где

n_TV – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, n_TV = 275.

В.

Принимаем для установки реле напряжения РН-54/160.

Определяем выдержку времени максимальной токовой защиты с высокой стороны трансформатора:

t_{мтз ВН} = t_{мтз рп} + t [2]

t_{мтз ВН} = t_{мтз 27,5} + t

где t – ступень выдержки времени, t = 0,5 с.

t_{мтз ВН} = 1,4 + 0,5 = 1,9 с.

t_{мтз ВН} = 0,8 + 0,5 = 1,3 с.

Из двух значений t_{мтз ВН} выбираем наибольшее, t_{мтз ВН} = 1,9 с.

Принимаем к установке реле времени РВ-124. Предел регулировки уставки времени 0,25  3,5 с. Номинальное напряжение – 220 В постоянного тока.

Максимальная токовая направленная защита на стороне высокого напряжения трансформатора.

Органом защиты, реагирующим на направление мощности к.з. является реле направления мощности. В данной защите используем реле направления мощности типа РБМ-171/1. Обмотки напряжения реле включены по 90-ной схеме. Принцип такого включения состоит в том, что токовая обмотка реле включается на фазный ток, а обмотка напряжения – на линейное напряжение двух других фаз.

Первичный ток срабатывания пусковых реле этой защиты выбирается по выражению:

, где

k_н – коэффициент надёжности, k_н = 1,15  1,25.

А.

Определяем вторичный ток срабатывания реле:

А.

Принимаем для установки реле РТ 40/10

2.