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 приводим в таблице 12.

 

Таблица 12. Исходные данные для расчёта

SНТР, кВА	IK1, А	IK2, А	U1/U2	IPmax, А
400	14500	7800		54,26

 

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	1	3
ТВЛМ-6-1	-	100	5	1	15	-	-	17,5

 

Условие проверки:

 

I_H1=300 A > I_Рmax    

                                                                                                          

 U_H.TP.T=6 кB = U_C =6 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:

 

                                                                      

 

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-40/10 с параллельным соединением обмоток.

Производим выбор реле времени по [10.125 табл.56]. Выбираем реле типа ЭВМ 142:

- предел уставок-1-20сек;

- разброс времени-0,8 сек 

- время замкнутого состоя 0,1-1,5 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. = 1,2 [1.444] – коэффициент надёжности для токовой отсечки

       

 

9.8. Ток срабатывания реле

                                                                       

Выбираем реле РТ-40 с последовательным соединением обмоток, РТ40/100, [10.50].

 

Составляем схему защиты трансформатора на выбранных реле.

 

 

 

10. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ.

Для расчета заземляющего устройства насосной станции необходимо иметь следующие исходные данные:

 

- Размер помещения 30х30х6;

- Ток КЗ кА [П3, П6.2.4.];

- Приведенное время действия токов КЗ =1,25с

- Измеренное сопротивление грунта =100,0 Ом∙м

 

10.1. Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства напряжением 0,4кВ не больше 4 Ом [2.254]. Принимаем Ом. В качестве вертикальных заземлителей выбираем стальные прутковые электроды ø12мм, длина м [2.260]. Принимаем расстояние между вертикальными электродами м. В качестве горизонтального заземлителя выбираем полосу стали размеров (30х4)мм²

;

 

Полоса термически устойчивая принимаем полосу (30х4)мм²

 

10.2. Определяем сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода.

Ом,

 

где =100м [2.257]

=1,5 [1.399. табл. 8.1] – коэффициент сезонности вертикального электрода

– длина электрода, м - 3,0

принимаем =0,5м м. – глубина заложения от нулевого уровня до середины стержневого электрода.

 

10.3. Определяем ориентировочное число вертикальных электродов.

шт,

где =0,8 [2.261.]

Исходя из ориентировочного числа электродов, выбираем расположение электродов по контору.

10.4. Определяем сопротивление растеканию горизонтальной стальной полосы.

Ом,

 

где м.

 

3[1.399]- коэффициент сезонности горизонтального электрода и лежит в пределах от 2,5 – 3,5

=0,5м – глубина заложения полосы, м

в =0,030м – толщина полосы, м

 

10.5. Уточняем сопротивление горизонтальной полосы.

Ом,

 

где [1.403] – коэффициент использования горизонтальной стальной полосы.

 

10.6. Уточняем сопротивление вертикальных электродов с учетом влияния горизонтальной полосы.

 

Ом

 

10.7. Определяем точное число вертикальных электродов.

 

шт. Принимаем уточненное число вертикальных электродов – 25 шт,

 

где  [1.403] коэффициент использования вертикальных электродов.

 

 

 

11. СПЕЦИФИКАЦИЯ

 

Наименование и технические характеристики	Тип, марка, обозначение	Единицы измерения	Количество
1. Комплектная трансформаторная подстанция.	КТП-400	Комплект	1
Силовой трансформатор	ТМЗ-400/6	шт.	2
Конденсаторная установка	УК2-0,38-50-У3	шт.	2
Автоматический выключатель	АЕ31134 АЕ-2046	шт. шт.	5 3
Кабель напряжение 0,4 кВ трехжильный алюминиевый, без брони.	АВВГ-1-3х95+1х50 АВВГ-1-3х70+1х35 АВВГ-1-3х35+1х25 АВВГ-1-3х16+1х10	м м м м	160 350 130 40
Шкаф высокого напряжения	ВВ-4	шт.		2
Шкаф низкого напряжения	КРУ-6	шт.		2
Секционная связь	КРУ-6	шт.		1
Автоматический выключатель	А3710Б	шт.		1
Полосовая сталь	(30х4)	м		135
Вертикальный электрод	d=12 ; l=3.0	шт.		25