Всего на сайте:
119 тыс. 927 статей

Главная | Электроника

Релейная защита трансформатора цеховой подстанции  Просмотрен 57

 

В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают повреждения ее элементов. Наиболее опасным и частым видом повреждения являются короткие замыкания, вследствие которых нарушается нормальная работа системы электроснабжения.

При протекании токов короткого замыкания элементы системы электроснабжения подвергаются термическому и динамическому воздействию. Для уменьшения размеров повреждения и предотвращения развития аварии устанавливают совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой и обеспечивающих с заданной степенью быстродействия отключения поврежденного участка или сети.

К релейной защите предъявляются следующие основные требования:

- избирательность (селективность) действия, т.е. способность релейной защиты отключать только поврежденный участок электрической цепи;

- быстродействие, т.е. способность защиты отключать поврежденный участок электрической цепи за наименьше возможное время;

- надежность действия, т.е. правильная и безотказная работы релейной защиты при всех повреждениях и ненормальных режимах работы элементов, которая обеспечивается применением наименьшего числа устройств с наиболее простыми схемами, наименьшим количеством реле, цепей и контактов;

- чувствительность, т.е. способность защиты отключать участки электрической цепи, которые она защищает, в самом начале их повреждения;

Для защиты силового трансформатора цеховой подстанции используется следующие виды защит:

1. Токовая отсечка – предназначена для защит от междуфазных коротких замыканий на стороне высокого напряжения трансформатора и на его ошиновке. Эта защита не должна работать при междуфазных коротких замыканиях на стороне 0,4 кВ и при коротких замыканиях на стороне 0,4 кВ и при коротких замыканиях на отходящих линиях. Данная защита является быстродействующей, действует на отключение трансформатора;

2. Максимальная токовая защита – предназначена для защиты от всех видов повреждений внутри обмотки и на вводах, а также для осуществления резервирования защит отходящих присоединений. Данная защита также может при необходимости обеспечить дальнее резервирование, имеет выдержку времени. Работает на отключение трансформатора;

3. Токовая защита нулевой последовательности – предназначена для защиты от однофазных замыканий на стороне 0,4 кВ трансформатора в зоне регулирования, является основной. Устанавливается на трансформаторах со схемой соединений D/Yо, Y/Yо. Отстраивается от тока небаланса, работает на отключение межсекционного и вводного автомата.

В данном случае для защиты от токов однофазного короткого замыкания используется автоматический выключатель установленный на стороне 0,4 кВ после трансформатора и следовательно, токовая защита нулевой последовательности не применяется.

4. Газовая защита – от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, от понижения уровня масла.Выполняется с использованием реле давления имембраны в крыше бака трансформатора;

5. Токовая защита от перегрузки – предназначена для защиты от токов, обусловленных перегрузкой трансформаторов, действует на сигнал.

 

Расчет параметров срабатывания максимальной токовой отсечки.

Ток срабатывания мгновенной токовой отсечки (МТО), А,

 

= , (2.138)

 

где Кот – коэффициент отстройки, принимается равным 1,2, о.е.;

- максимальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в начальный момент времени, на стороне низкого напряжения трансформатора, А;

Кт – коэффициент трансформации защищаемого трансформатора, о.е.,

 

Кт= , (2.139)

Кт = = 26,25.

 

Полученное значение подставляется в формулу (2.138).

 

= .

 

Ток срабатывания реле МТО, А,

 

= , (2.140)

 

где Ксх – коэффициент схемы, равный 1, о.е.;

Ктт – коэффициент трансформации трансформатора тока, о.е..

 

Трансформатор тока выбирается по номинальному току трансформатора на стороне высокого напряжения IВН.ном, А,

 

IВН.ном= , (2.141)

 

IВН.ном = = 36,373.

 

Принимается трансформатор тока с номинальным первичным током 40 А, имеющий Ктт = 10.

 

= .

 

Принимаем стандартное значение тока срабатывания

 

Коэффициент чувствительности защиты, о.е.,

 

(2.142)

 

где - ток двухфазного короткого замыкания на стороне высокого напряжения трансформатора, А, определяется по формуле

 

= × , (2.143)

 

где - ток трехфазного короткого замыкания на стороне высокого напряжения трансформатора, берется из пункта 2.8, А;

 

= ×7,18×103 = 6218,06.

 

Полученное значение подставляется в формулу (2.142).

 

Кч = = 8,88> 2,

 

Требуемая чувствительность обеспечивается.

 

Расчет параметров срабатывания максимальной токовой защиты МТЗ.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты, А,

 

= ×Iраб.max, (2.144)

 

где Кот – коэффициент отстройки, равный 1,2, о.е.;

Кв – коэффициент возврата реле, принимается равным 0,85, о.е.;

Iраб.max – наибольшее значение рабочего тока трансформатора, принимается равным 1,3×IВНном с учетом допустимой перегрузки трансформаторов в послеаварийном режиме, А,

 

= ×1,3×36,373 = 66,755.

 

Ток срабатывания реле МТЗ, А,

 

= , (2.145)

 

= .

 

 

Коэффициент чувствительности защиты, о.е.,

 

(2.146)

 

Кч= ,

Требуемая чувствительность обеспечивается.

 

Время срабатывания защиты, с,

 

tсз = tсз.пр. + Dt, (2.147)

 

где tсз.пр.– время срабатывания защит отходящих присоединений, принимается равным 0,3, с;

Dt – ступень селективности, равная 0,5, с;

 

tсз = 0,3 + 0,5 = 0,8.

 

Расчет параметров срабатывания токовой защиты от перегрузки с действием на сигнал.

 

Ток срабатывания токовой защиты с действием на сигнал, А,

 

Iсз = Кн×1,3×IВН.ном, (2.148)

 

где Кн – коэффициент надежности, принимается равным 1,05, о.е.;

 

Iсз = 1,05×1,3×36,373 = 49,649.

 

Ток срабатывания реле, А,

 

(2.149)

 

= .

 

Время срабатывания защиты, с,

 

tсз = + Dt, (2.150)

 

tсз = 0,8 + 0,5 = 1,3.

Предыдущая статья:Окончательный выбор автоматических выключателей Следующая статья:Определение границ относительной тупости сердца
page speed (0.0096 sec, direct)