- •Кафедра Электроснабжение апк Курсовой проект
- •Подстанции»
- •Содержание
- •Введение
- •Повреждения и ненормальные режимы работы силовых трансформаторов.
- •Место установки и виды устройств релейной защиты трансформатора 10мва с вн 35кВ.
- •Выбор трансформаторов тока.
- •Защита отходящей линии 6кВ.
- •Расчет мтз секционного выключателя.
- •Расчет уставок защит трансформатора.
- •8.4. Токовая защита от перегрузки.
- •Литература
8.4. Токовая защита от перегрузки.
Защита включается на трансформаторы тока со стороны ВН и выполняется с выдержкой времени с действием на сигнал. Реле тока РТ-40 для защиты от перегрузки установлено в одной фазе тока.
8.4.1. Выбор уставки срабатывания.
Уставка
токового реле выбирается из условия
возврата реле при номинальном токе
трансформатора с учетом регулирования
напряжения:
,
где
kн
= 1,3,

,
![]()
Выбираем реле тока РТ40/6.
8.4.2.
Выдержка времени защиты от перегрузки
на подстанции без дежурного персонала
выполняется трехступенчатой. Первая
ступень работает при малых перегрузках
и действует на сигнал, передаваемый
системой телемеханики на пункт
диспетчера. Выдержка времени выбирается
на ступень больше МТЗ
.
Вторая ступень работает при больших
перегрузках, когда требуется разгрузка
трансформатора, и действует на отключение
части потребителей до допустимой
разгрузки трансформатора. Выдержка
времени второй ступени
.
Третья ступень для резервирования
второй ступени и действует на отключение
трансформатора с выдержкой времени![]()
Поскольку условия работы не заданы, примем одноступенчатую защиту от перегрузки с действием на сигнал.
Газовая защита.
Действие газовой защиты основано на том, что всякие, даже незначительные повреждения, а также ненормальные нагревы внутри бака трансформатора вызывают разложение масла или изоляции, что сопровождается выделением газа. Газовая защита относится к основной защите. Она реагирует на все виды внутренних повреждений и, кроме того, на утечку масла из бака.
При КЗ в трансформаторе образующиеся газы устремляются в расширитель. Интенсивное газовыделение вызывает движение масла и приводит в действие газовое реле, которое устанавливается на патрубке, соединяющим бак с расширителем. Интенсивность газовыделения зависит от характера повреждений и, при медленном развитии повреждения, газовое реле сначала дает предупредительный сигнал, а при бурном газовыделении отключает трансформатор.
Газовая защита выполнена с помощью газового реле BF-80/Q, защита контактов РПН с помощью струйного реле URF-25/10.
Расчет дифференциальной защиты.
Дополнительные данные трансформатора к расчету защиты:
Регулирование напряжения 36,75+/- 8х1,5%.
Питание оперативных цепей осуществляется от предварительно заряженных конденсаторов.
Определяем первичные токи со всех сторон защищаемого трансформатора и вторичные токи в плечах защиты. Данные сведены в таблицу.
|
Величина |
Численное значение для сторон | ||
|
35 |
10 |
6,3 | |
|
Первичный номинальный ток трансформатора, А |
|
|
|
|
Коэффициент трансформации ТТ. |
300/5А |
600/5А |
1000/5А |
|
Схема соединения ТТ |
|
|
Y |
|
Вторичный ток в плечах защиты, А |
|
|
|
8.6.2. Определяем ток срабатывания защиты, приведенный к стороне ВН.
а) Из условий отстройки от небаланса при внешних к.з.
на шинах 6кВ.
![]()
где
,кн
=1,3.
![]()
на шинах 10кВ.
![]()
где
,кн
=1,3.
![]()
б) По второму условию отстройки от броска тока намагничивания при включении.
![]()
где

![]()
Предварительно примем
и определим чувствительность защиты
с целью выяснения возможности
выполнения защиты с реле типа РНТ-565.Ток срабатывания реле, приведенный к вторичным цепям стороны ВН:
![]()
Ток в реле при двухфазном к.з. на стороне 10кВ:

Коэффициент чувствительности:
![]()
Ток в реле при двухфазном к.з. на стороне 6кВ:

Коэффициент чувствительности:
![]()
Так
как
,
защита выполняется с применением реле
ДЗТ-11, имеющих обмотки торможения.
Определим место включения тормозной обмотки реле. Для понижающих трансформаторов рекомендуется включать тормозную обмотку в плечо защиты либо со стороны СН, либо на сумму токов плеч низшего напряжения (со стороны питания торможение не используется).
Рассмотрим оба варианта:
а) включение тормозной обмотки в плечо 10кВ.
Ток срабатывания защиты из условия отстройки от к.з. на шинах 6кВ при отсутствии торможения:
![]()
- из условия отстройки от броска тока намагничивания при включении.
![]()
Принимаем
ток срабатывания защиты
,
ток
срабатывания реле
![]()
Коэффициент чувствительности:
![]()
б) включение тормозной обмотки на сумму плеч 10кВ и 6кВ.
Защита отстроена от токов к.з. на стороне 6кВ, поэтому включение тормозной обмотки оставляем только на стороне 10кВ
Окончательно принимаем:
![]()
Плечо с большим вторичным током считаем основным, им является плечо СН. Определяем числа витков обмоток реле ДЗТ-11. результаты расчетов приведены в таблице.
|
№ |
Обозначение величины и расчетное выражение |
Численное значение |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
15 витков (6+9) |
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
9 витков |
|
7 |
|
|
|
8 |
|
16 витков (8+9) |
Число витков тормозной обмотки:
![]()
Принимаем число витков тормозной обмотки = 5 витков
Коэффициент чувствительности на стороне СН:
![]()
Коэффициент чувствительности на стороне НН:
![]()
Проверка ТТ проверка на 10% погрешность:
а) для стороны ВН:
Предельная
кратность тока

По
кривой
для трансформатора ТФЗМ-35 находимZн.доп
>7 Ом.
<
условие выполняется.
б) для стороны СН:
Предельная
кратность тока
![]()
По
кривой
для трансформатора ТЛМ-10 находимZн.доп
=
4,5 Ом
<
условие выполняется.
в) для стороны НН:
Предельная
кратность тока
![]()
По
кривой
для трансформатора ТЛМ-10 находимZн.доп
=5 Ом.
<
условие выполняется.
Релейная защита КРУ-10кВ.
Для защиты шин комплектных распредустройств 10кВ применяются, следующие защиты:
Максимальная токовая защита с пуском по напряжению;
Дуговая защита.
Реже применяются токовая отсечка и дистанционная защита.
Виды устройств автоматики, применяемых на подстанции.
На понижающих подстанциях могут устанавливаться следующие основные виды автоматики:
Автоматика повторного включения (АПВ);
Автоматика включения резерва (АВР);
Автоматика частотной разгрузки (АЧР) и автоматика частотного автоматического повторного включения (ЧАПВ);
Автоматика обдува трансформатора (АОТ).
АПВ устанавливается на отходящих воздушных ЛЭП. Как показывает практика, короткие замыкания на ВЛ часто бывают неустойчивыми, так как вызвавшие их причины самоустраняются. Защита отключает линию и дуга не успевает разрушить оборудование ВЛ, поэтому ее целесообразно включить повторно. Для этого на линии устанавливается специальная автоматика повторного включения АПВ, которая позволяет автоматически, с заданной выдержкой времени включить отключившуюся линию. АПВ делятся на однократного и многократного действия, по количеству раз включения линии. Наибольшее распространение получили АПВ однократного действия. Кроме того, АПВ могут быть выполнены с контролем синхронизма (на линиях с двухсторонним питанием), контролем встречного напряжения, контролем напряжения на шинах подстанции. АПВ выполняется с реле типа РПВ-58 или современным его аналогом РПВ-01.
Автоматика включения резерва АВР предназначена для обеспечения питания потребителей в случае отключения одного из источников питания. Так на подстанции при отключении одного трансформатора прекращается электроснабжение подключенных к нему потребителей и для восстановления их питания срабатывает АВР, питание восстанавливается. АВР устанавливается, как правило, на секционных выключателях. АВР действует при исчезновении напряжения на одной из смежных секций шин. АВР выполняется с блокировкой от токовых защит (МТЗ) и не действует, если защита вводного выключателя секции срабатывала. АВР не имеет выдержки времени.
Автоматика частотной разгрузки АЧР предназначена для отключения части потребителей в условиях дефицита активной мощности в энергосистеме. Если частота системы снижается, для предотвращения лавинообразного процесса снижения частоты, и в конечном итоге развала энергосистемы, необходимо отключать часть нагрузки. Потребители разбиваются на группы по очередям АЧР, и с разной частотой и выдержками времени автоматически отключаются от подстанции. При восстановлении частоты питающей сети до приемлемой (обычно 49,4-49,9Гц) происходит автоматическое включение, ранее отключившихся потребителей, с помощью специальной автоматики ЧАПВ. Автоматикой АЧР и ЧАПВ оборудуется часть потребителей подстанции.
Автоматикой обдува оборудуются мощные силовые трансформаторы подстанции. Автоматика позволяет включать и отключать систему охлаждения трансформатора ступенями, кроме того, автоматика включает обдув при достижении тока нагрузки, близкого к номинальному. Таким образом, достигается экономия расхода электроэнергии на собственные нужды подстанции, в составе которых расход на охлаждение трансформаторов составляет иногда большую часть.
Кроме перечисленных автоматических устройств могут применятся автоматические регуляторы напряжения, воздействующие на устройства РПН трансформаторов и поддерживают напряжение на шинах низшего напряжения, АВР питания собственных нужд.
