РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА.

В сетях напряжением выше 6кВ на трансформаторах должны предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при:

· повреждении внутри баков маслонаполненных трансформаторов;

· многофазных коротких замыканиях в обмотках и на выводах;

· однофазных замыканиях на землю;

· витковых замыканиях на корпус;

· внешних коротких замыканиях при перегрузках.

 

Для защиты от перегрузок применяют максимально-токовую защиту, которая выполняется на реле тока с выдержкой времени. Реле подключается ко вторичной обмотке трансформатора тока установленного на стороне 10кВ силового трансформатора. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены по схеме неполная звезда. Коэффициент схемы: [6.276]

 

 

 

где - ток короткого замыкания в точке , кА

- ток короткого замыкания в точке , кА.

 

Производим расчет МТЗ с независимой выдержкой времени, выполняемых на реле серии РТ-40.

Исходные данные для расчета.

 

Таблица 12. Исходные данные для расчёта

SНТР, кВА	IK1, А(ВН)	IK2, А(НН)	U1/U2	IPmax, А

 

 

9.1. Для релейной защиты выбираем трансформатор тока по [6.198.табл.31.9], технические данные которого приводим в таблице.

 

Таблица 13. Технические данные трансформатора тока

Тип	Вариант исполнения	IН, А	Номинальная нагрузка, ВА Класс точности	IДИН, кА	Термическая стойкость Ikm, кА
Перв.	Втор.	0, 5
ТПК-10

 

В таблице указан пример типа (маркировки) трансформатора тока

 

Условие проверки:

U_H.TP.T=10 кB = U_C =10 кВ

 

 

Выполняем проверку на термическую устойчивость в режиме К.З:

Условие проверки:

 

 

Ток срабатывания защиты

 

где - ток срабатывания защиты, А

- коэффициент надежности, =1, 2 [10.45], [1.445]

- коэффициент возврата, =0, 8 [10.50]

 

Коэффициент чувствительности

где - ток короткого замыкания на стороне 10кВ

Если условие > 1, 5 выполняется, защита чувствительна.

 

Ток срабатывания реле

 

Реле тока РТ-40 с параллельным соединением обмоток выбираем по [10.50.табл.5]. Указать пределы уставок тока срабатывания, А.

Производим выбор реле времени по [10.125.табл.56], при выборе реле времени указать временные параметры реле.

 

 

От междуфазных замыканий в трансформаторе, от замыканий на вводах между обмотками высокого и низкого напряжения используют токовую отсечку, выполненную на реле РТ-40.

Ток срабатывания защиты.

где - коэффициент надежности для токовой отсечки, =1, 3 [1.444]

- ток К.З. с низкой стороны трансформатора приведенный к высокой стороне, А

 

Ток срабатывания реле

Выбираем реле РТ-40 с последовательным соединением обмоток, а при этом необходимо указать пределы уставок тока срабатывания реле, А [10.50.табл.5].

Составляем схему защиты трансформатора на выбранных реле.

 

 

	Рисунок 8 – Схема релейной защиты силового трансформатора

 

 

 

Пример:

9. РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО

ТРАНСФОРМАТОРА

 

В сетях напряжением 6 кВ на трансформаторах должны предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при:

· повреждении внутри баков маслонаполненных трансформаторов;

· многофазных коротких замыканиях в обмотках и на выводах;

· однофазных замыканий на землю;

· витковых замыканиях на корпус;

· внешних коротких замыканиях при перегрузках.

Для защиты от перегрузок используют максимальную токовую защиту, которая выполняется на реле тока с выдержкой времени. Реле подключается ко вторичной обмотке трансформатора тока, установленного на стороне 10 кВ силового трансформатора. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены по схеме неполная звезда. Коэффициент схемы:

где I_K1 – ток короткого замыкания в точке К₁, кА (на стороне ВН)

I_K2 – ток короткого замыкания в точке К₂, кА. (на стороне НН)

Произвожу расчёт МТЗ с независимой выдержкой времени, выполняемой на реле РТ-40.

Исходные данные для расчёта приводем в таблице 12.

 

Таблица 12. Исходные данные для расчёта

SНТР, кВА	IK1, А	IK2, А	U1/U2	IPmax, А
				20, 2

 

 

9.1. Для релейной защиты выбираем трансформатор тока по [6.198. табл. 31.9], технические данные которого приводим в таблице 13.

 

Таблица 13. Технические данные трансформатора тока

Тип	Вариант исполнения	IН, А	Номинальная нагрузка, ВА Класс точности	IДИН, кА	Термическая стойкость Ikm, кА
Перв.	Втор.	0, 5
ТПК-10					-	-		31, 5

 

Условие проверки:

I_H1=300 A > I_Рmax

U_H.TP.T=10 кB = U_C =10 кВ

Условие проверки выполняется.

 

9.2 Подбор выдержки времени.

 

Для того чтобы определить время действия токов КЗ составляем схему для определения выдержек времени.

 

 

 

Рисунок 6 - Схема для определения выдержки времени.

 

Для того чтобы при повреждении одного из электродвигателей не отключился трансформатор Т2, его защита должна иметь выдержку времени t2 большую, чем t1 на величину ступени селективности .

Аналогично последующие выдержки и времени защиты трансформатора Т1 и генератора G; [2, 281]

Принимаем t1 = 0, 25с, т.к. в схеме ступенчатая селективность, то принимаем .

= ;

;

= .

 

Выполняем проверку на термическую стойкость в режиме К.З.

Условие проверки:

I_ДИН > I_УДАРН

где I_УДАРН – ударный ток на стороне 10 кВ [ПЗ. П.6.1.8].

Условие проверки выполняется.

 

Коэффициент трансформации трансформаторов тока

9.3 Ток срабатывания защиты

где К_Н= 1, 2 [10.45] – коэффициент надёжности;

К_В = 0, 8 [10.50] – коэффициент возврата.

 

9.4 Коэффициент чувствительности

Условие проверки:

Условии проверки выполняется;

Защита чувствительна.

 

9.5 Ток срабатывания реле

Выбираем по [10.50. табл.5] реле тока РТ-40/20 с параллельным соединением обмоток.

Производим выбор реле времени по [10.125 табл.56]. Выбираем реле типа ЭВМ 122:

- предел уставок-0, 25-3, 5 сек;

- разброс времени-0, 12 сек

- время замкнутого состоя 0, 17-0, 25 сек.

 

9.6. От междуфазных замыканий в трансформаторе, от замыканий на вводах между обмотками высокого и низкого напряжения используем токовую отсечку, выполненную на реле РТ-40.

 

9.7. Ток срабатывания защиты

где К_Н. = 1, 3 [1.444] – коэффициент надёжности для токовой отсечки

 

9.8. Ток срабатывания реле

Выбираем реле РТ-40 с параллельным соединением обмоток, РТ40/20, [10.50].

Составляем схему защиты трансформатора на выбранных реле.

 

 

 

РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Расчет заземляющего устройства сводится к расчету заземлений.

Для расчета заземляющего устройства компрессорной установки необходимо иметь следующие исходные данные:

¾ размеры помещения – (АхВ), м;

¾ ток короткого замыкания - , кА [ПЗ.П6.2.4];

¾ приведенное время действия тока короткого замыкания , с [ПЗ.П7.5];

¾ измеренное сопротивление грунта, , Ом·м. [2.257]

 

 

10.1. Согласно требованиям ПУЭ сопротивление заземляющего устройства в установках напряжением 0, 4кВ не должно превышать 4Ом. [2.254].

Принимаем =4Ом. В качестве вертикальных заземлителей выбираем стальные прутковые электроды диаметром 12мм и длиной 5м [2.260].

В качестве заземлителей также можно выбрать стальной электрод из угловой стали, из стальной трубы [2.261].

Принимаем расстояние между вертикальными электродами =2·5=10м.

В качестве горизонтальных заземлителей выбираем полосовую сталь размером (24х4)мм.

Проверяем горизонтальную полосу на термическую устойчивость токов короткого замыкания:

мм², С> 0

где - установившееся значение тока к.з.. А

- термический коэффициент определяемый по [3.299] С=74

- приведенное время действия тока к.з., с [ПЗ.П.7.5].

 

Если в результате расчета получаем =100мм², то полоса термически неустойчива. Тогда выбираем полосу большего сечения (60х6мм² ).

 

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: