Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

9032.doc

Скачиваний:

178

Добавлен:

30.05.2015

Размер:

7 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1813 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

9.2 Задачи для самостоятельного решения

9.3 Вопросы для самоконтроля знаний

9.3.1 По каким критериям выбираются выключатели высокого напряжения?

9.3.2 На что проверяются выключатели высокого напряжения?

9.3.3 Расшифруйте марку силового выклячателя ВВЭ–10–20/630–У3.

10 Расчет и выбор элементов реле защиты цехового трансформатора

Цель занятия. Изучение методики расчета выбора элементов реле защиты трансформатора.

10.1 Расчетные формулы

Рассчитать релейную защиту (РЗ) – это значит:

- выбрать вид и схему;

- выбрать токовые трансформаторы и токовые реле;

- определить чувствительность защиты.

Ток срабатывания реле () – наименьший ток, при котором реле срабатывает.

Напряжение срабатывания реле () – наименьшее напряжение, при котором реле срабатывает.

Ток возврата реле () – наибольший ток, при котором реле возвращается в исходное состояние.

Напряжение возврата реле ()– наибольшее напряжение, при котором реле возвращается в исходное положение.

Коэффициент возврата () – это отношение тока или напряжения возврата к току или напряжению срабатывания, соответственно:

(10.1)

Ток срабатывания защиты ()– 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 ()– наименьший ток мгновенного срабатывания защиты в первичной цепи.

Выбор вида и схемы РЗ. Сеть ВН цехового трансформатора на напряжение 6...35 кВ имеет изолированную нейтраль. В схемах защиты с силовыми выключателями на ВН (рисунок 10.1) можно применить следующие виды РЗ:

- ТО (без выдержки времени) на реле типа РТ-40 косвенного действия при наличии электромагнита отключения (ЭмО), типа РТМ прямого действия при наличии пружинного привода;

- 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;

- 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.

Рисунок 10.1 Схемы защиты от междуфазных токов КЗ и перегрузок на ВН

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 трансформаторов.

Определяется номинальный ток нагрузки на ВН ()

(для трансформатора). (10.2)

Выбираются по и трансформаторы тока для установки (таблица 10.1) и определяется номинальный коэффициент трансформации

(10.3)

Выбирается тип реле тока для защиты (таблица 10.2) и определяется уставка срабатывания по току

, (10.4)

где – ток срабатывания реле, расчетный, А;

– наибольший ток нагрузки защищаемого участка, А;

–коэффициент самозапуска ЭД;

– коэффициент надежности отстройки, учитывающий погрешности реле и ТТ (таблица 14.3);

– коэффициент возврата реле;

– коэффициент схемы включения реле.

Коэффициент схемы ()– это отношение тока реле () к току фазы ().

(10.5)

В зависимости от вида защищаемого участка принимаются следующие значения наибольшего тока ():

– линия без электродвигателя;

– линия с электродвигателем;

– для расчета токовой отсечки;

где ,,– 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 (К_сх):

К_сх ⁼ 1 – при соединении обмоток по схеме «неполная звезда»,

К_сх = 1,73 – во всех случаях при 3-фазном КЗ,

К_сх ⁼ 1 – при КЗ двух фаз и одном токовом трансформаторе,

К_сх- 2 – мпри КЗ двух фаз и включении на разность токов обмоток двух ТТ.

Другие коэффициенты схемы на основании опыта эксплуатации принимаются:

К_зап =1– при отсутствии в линии ЭД ,

К_зап = 2,5.. .3,0 – при наличии ЭД в линии,

К_н= 1,1.. .2,0 – уточняется по таблице 10.3,

К_в = 0,8... 0,85.

По расчетному значению тока срабатывания () выбирается его каталожное значение () согласно условию:

. (10.6)

Если применяется блокировка минимального напряжения, то

, (10.7)

где – минимальное рабочее напряжение нормального режима, В,

– коэффициент трансформации трансформатора напряжения,

Принимают ;

; В.

Определение коэффициента чувствительности защиты

, (10.8)

где – минимальный ток КЗ в конце защищаемого участка, А;

– ток срабатывания защиты, если

При наличии блокировки минимального напряжения аналогоично:

, (10.9)

где – максимальное остаточное напряжение в месте установки защиты, кВ, принимают _.

Примечание. При таковой отсечке

. (10.10)

1 – 2 – 3

1) Наименование (несколько букв)

Т – трансформатор тока, П – проходной, Ш – шинный, У – усиленный, О – одновитковый (первичная обмотка – медный стержень), К – катушечный, М – модернизированный, Б – быстронасыщающийся, Ф – фарфоровая изоляция между первичной и вторичной обмотками, Д – имеет сердечник в специальном исполнении для дифференциальной защиты, 3 – имеет сердечник в специальном исполнении для защиты от замыканий на землю, Р – разъемный сердечник, В – встроенный в выключатель, Л – с изоляцией из литой синтетической смолы, Н – низковольтный, ТТ – низковольтный, ТК-48 – низковольтный, НП – нулевая последовательность

2) Класс напряжения (цифра) в кВ

Шкала номинальных напряжений 0,66-3-6-10-15-20-35-110-150-220-500

Шкала номинальных первичных токов при I₂ = 5 А

1,5-10-15-20-30-40-50-75-100-150-200-250-300-400-500-600-750-800-1000-1200-1500-2000-3000-4000-5000-6000-8000-10000-12000-14000-16000-18000-20000-25000-28000-32000-35500-40000

3) Класс точности и число обмоток

Пишется через дробь, напр.: 0,5/Д. Это означает, что вторичных обмоток 2: одна класса точности 0,5, а вторая – для дифференциальной защиты.

Таблица 10.1. Трансформаторы тока

Тип	I_1н, А	Обозначение
1	2	3
ТЛМ-6	300-400; 600-1500	Т – трансформатор тока
ТЛМ-10	50^00; 600-1500	Л – с литой изоляцией
ТПЛ-10	10-400	М – модернизированный или малогабаритный
ТПЛК-10	10-1500	П – проходной или для установки на плоских шинах
ТЛ-10	50-3000	К – катушечный
ТВЛМ-Ю	20-1500	В –- втулочный
ТПШЛ-10	2000-5000	Ш –шинный
ТПОЛ-20	400-1500	О – одновинтовый или опорный
ТПОЛ-35	400-1500

Примечание. Для всех трансформаторов I_2Н = 5А

Таблица 10.2. Реле тока

Тип	, А	Тип	, А
1	2	1	2
PTM-I	5; 7,5; 10; 15	РТ-40/20	5...10
РТМ-П	10; 15; 20; 25	РТ-40/50	12,5...25
РТМ-Ш	30; 40; 50; 60	РТ-40/100	25...50
PTM-IV	75; 100; 125;150	РТ-40/200	50.. Л 00
РТМ-10-30	10; 20; 30	PTB-I, PTB-IV	5; 6; 7,5; 10
РТМ-5-15	5; 10;15	РТВ-И, PTB-V	10; 12,5; 15; 17,5
РТМ-20-60	20; 40; 60	РТВ-Ш, PTB-VI	20; 25; 30; 35
РТМ-40-120	40; 80; 120	РТВ-5-10	5; 6; 7; 8; 10
РТ-40/0,2	0,05...0,1	PTB-II-20	11; 12; 14; 16; 18; 20
РТ-40/0,6	0,15...0,3	РТВ-20-35	20; 22; 24; 27; 30
РТ-40 2	0,5...1	РТВ-80, РТВ-90	2-5,4-10
РТ-40/6	1,5...3	ИТ-81/1	4-10
РТ-40/10	2,5...5	ИТ-81/2	2–5

Примечание. Уставку для РТ-40 при параллельном соединении катушек удвоить

Таблица 10.3. Коэффициенты К_в и К_н

Коэффициент		РТМ	РТ-40	РТВ	ИТ-80	РТ-80
К_в		0,8...0,85	0,8...0,85	0,8...0,85	0,85	0,85
К_н	ТО	1,8...2	1,6...1,8	1,4...1,5	1,4...1,5	1,4...1,5
К_н	П	1,1...1,25

Пример.

Линия ЭСН цехового трансформатора, имеющая на ВН силовой выключатель с пружинным приводом Тип трансформатора ТСЗ-250/10/0,4

= 0,3 кА

= 1,8кА

Защита от междуфазных КЗ

Необходимо составить схему РЗ, рассчитать и выбрать элементы РЗ от токов КЗ и перегрузки, проверить надежность РЗ.

Решение.

1. Составляем схему РЗ (рисунок 10.2) и наносим данные.

Так как требуется РЗ от токов КЗ и перегрузки, то принимаем ТО (участок сразу после Q до точки К1) и МТЗ (далее до Т) на ВН.

Так как выключатель силовой (Q) имеет пружинный привод, к установке принимаемреле 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.

Рисунок 10.2 Схема РЗ

На НН сеть с ГЗН, 4-проводная, поэтому все виды защит обеспечивает автомат SF. Так как трансформатор «сухой», то ГЗ не устанавливается.

2. Выбираем токовые трансформаторы. Определяем ток в линии ЭСН

Так как в линии ЭСН нет ЭД, то отстройка от пусковых токов не требуется. Принимаем к установке в РЗ трансформаторы тока типа ТЛ-10 с =50Аи = 5А в количестве 2 штук по таблице 10.1.