3. Расчёт защиты силового трансформатора т1
Согласно ПУЭ для трансформаторов общего назначения должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:
- многофазных замыканий в обмотках и на выводах;
- межвитковых замыканий на землю;
- замыканий на землю;
- токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;
- понижения уровня масла;
Устанавливаются следующие виды защит:
- продольная дифференциальная защита от различных видов КЗ;
- МТЗ без выдержки времени как резервная от внешних КЗ;
- защита от перегруза;
- газовая защита.
3.1 Продольная дифференциальная защита от различных видов кз
Защита выполняется с помощью дифференциального реле типа РСТ.
Номинальный ток обмоток трансформатора высокого напряжения:
А.
(30)
Номинальные токи обмоток трансформатора низкого напряжения:
А,
(31)
где SТНОМ = 4 МВА – номинальная мощность трансформатора Т1
Найдем максимальные рабочие токи:
А;
(32)
А.
(33)
На стороне ВН принимаем к установке трансформатор тока ТФЗМ-35А-У1. Паспортные данные: I1Н = 100 А, I2Н = 5 А.
Коэффициент трансформации трансформатора тока:
(34)
На стороне НН принимаем к установке трансформатор тока ТПЛК-10-У3 Паспортные данные: I1Н = 300 А, I2Н = 5 А.
Коэффициент трансформации трансформатора тока:
(35)
Для
компенсации сдвига фаз трансформаторы
тока на высокой стороне включаются по
схеме полного треугольника
,
а трансформаторе тока на низкой стороне
– по схеме звезды
Вторичные токи трансформаторов тока:
А;
(36)
А.
(37)
За
основную принимаем обмотку ВН, т. к.
.
Выбираем ток срабатывания защиты:
Отстройка от токов небаланса:
Определяем
составляющую тока небаланса, обусловленную
погрешностью трансформаторов тока
:
А,
(38)
где: кОДН = 1 – коэффициент однотипности трансформаторов тока; кА = 1 – коэффициент апериодической составляющей тока КЗ; ε = 0,1 – погрешность трансформатора тока.
Определяем
составляющую тока небаланса, обусловленную
пределами регулирования
:
А.
(39)
Предварительное значение тока срабатывания защиты по условию отстройки от токов небаланса:
А,
(40)
где: кОТС = 1,2 – коэффициент отстройки.
Ток срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания
А.
(42)
Из
двух токов срабатывания выбираем
наибольший, то есть
А
Значение коэффициента чувствительности защиты:
.
(42)
Ток срабатывания реле на основной стороне:
А.
(43)
Ток срабатывания реле на неосновной стороне:
А,
(44)
где:
- коэффициент трансформации силового
трансформатора.
Выбор числа витков
Для компенсации вторичных токов трансформаторов тока используются реле РНТ-565.
Расчетное число витков основной обмотки находится из условия:
(45)
Принимаем ωОСН = 9.
Расчетное число витков неосновной обмотки находится из условия:
(46)
Принимаем ωНЕОСН.ПР = 11.
Составляющая тока небаланса из-за неравенства расчетного и принятого числа витков:
А.
(47)
Ток срабатывания защиты с учетом всех составляющих тока небаланса:
А;
(48)
(49)
Ток срабатывания реле на основной стороне:
А.
(50)
Ток срабатывания реле на неосновной стороне:
А.
(51)
Принимаем к установке реле РСТ 13-24, у которого ток срабатывания находится в пределах IСР.Р = (5-20) А.
Определить сумму уставок:
,
(52)
где: IMIN = 5 А – минимальный ток срабатывания выбранного реле. Принимаем ∑θ = 1,6.
Найдем ток уставки реле:
А.
(53)