Максимальные токовые защиты трансформатора от внешних коротких замыканий.

Максимальная токовая защита ввода районной обмотки трансформатора.

Первичный ток срабатывания

 

, где

К_з – коэффициент запаса, К_з = 1,15 – 1,25. Принимаем К_з = 1,2;

К_сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки в режиме самозапуска двигателей, К_сзп = 1,6;

К_в – коэффициент возврата реле, К_в = 0,85;

I_н.max – максимальный ток нагрузки, I_н.max = 2 * I_н = 2 * 599,8 = 1199,6 А.

 

А.

Определяем вторичный ток срабатывания реле:

 

А.

Принимаем для установки реле РТ 40/50.

Определяем коэффициент чувствительности:

, где

 

А.

 

 

Для повышения коэффициента чувствительности максимальной токовой защиты ввода районной обмотки трансформатора необходимо дополнить её блокировкой (пуском) по напряжению.

, где

U_min – минимальное рабочее напряжение на шинах районной обмотки,

U_min = 0,95U_н ([1] (126) стр.92)

U_min = 0,95 * 38,5 = 30,8 кВ;

k_з – коэффициент запаса, k_з = 1,15 ¸ 1,25. Принимаем k_з = 1,2;

k_в – коэффициент возврата реле, k_в = 1,2.

 

В.

Определяем вторичное напряжение срабатывания реле:

 

, где

n_TV – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, n_TV = 385.

 

В.

Принимаем для установки реле напряжения РН-54/160

Определяем выдержку времени срабатывания максимальной токовой защиты ввода районной обмотки трансформатора на отключение секционного выключателя:

t_{мтз св} = t_фрп + Dt [2]

где t_фрп – выдержка времени фидеров районных потребителей, t_фрп = 0,6 с.;

Dt – ступень выдержки времени, Dt = 0,4 с.

t_{мтз св} = 0,6 + 0,4 = 1,0 с.

 

Определяем выдержку времени срабатывания максимальной токовой защиты ввода районной обмотки трансформатора на отключение выключателя ввода районной обмотки:

 

t_{мтз рп} = t_{мтз св} + Dt [2]

t_{мтз рп} = 1,0 + 0,4 = 1,4 с.

 

Принимаем к установке реле времени РВ-124. Предел регулировки уставки времени 0,25 ¸ 3,5 с. Номинальное напряжение – 220 В постоянного тока.

 

Максимальная токовая защита ввода 27,5 кВ трансформатора.

Первичный ток срабатывания

 

, где

К_з – коэффициент запаса, К_з = 1,15 – 1,25. Принимаем К_з = 1,2;

К_сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки в режиме самозапуска двигателей, К_сзп = 1;

К_в – коэффициент возврата реле, К_в = 0,85;

I_н.max – максимальный ток нагрузки, I_н.max = 2 * I_н = 2 * 839,8 = 1679,6 А.

 

А.

Определяем вторичный ток срабатывания реле:

 

 

А.

Принимаем для установки реле РТ 40/50.

Определяем коэффициент чувствительности:

 

, где

 

А.

 

Для повышения чувствительности МТЗ-27,5 кВ дополняется блокировкой по напряжению. Определяем напряжение срабатывания защиты по напряжению:

, где

U_min – минимальное рабочее напряжение на шинах тяговой обмотки, U_min = 22 кВ;

k_з – коэффициент запаса, k_з = 1,15 ¸ 1,25. Принимаем k_з = 1,2;

k_в – коэффициент возврата реле, k_в = 1,15.

 

В.

Определяем вторичное напряжение срабатывания реле:

 

, где

n_TV – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, n_TV = 275.

 

В.

Принимаем к установке реле напряжения РН-54/160.

Определяем выдержку времени срабатывания максимальной токовой защиты ввода тяговой обмотки трансформатора на отключение выключателя ввода 27,5 кВ:

t_{мтз 27,5} = t_кс + Dt [2]

где t_фрп – выдержка времени фидеров контактной сети, t_фрп = 0,4 с.;

Dt – ступень выдержки времени, Dt = 0,4 с.

 

t_{мтз 27,5} = 0,4 + 0,4 = 0,8 с.

 

Принимаем к установке реле напряжения РВ-124. Предел регулировки уставки времени 0,25 ¸ 3,5 с. Номинальное напряжение – 220 В постоянного тока.

 

 

Максимальная токовая защита на стороне ВН трансформатора.

 

, где

К_з – коэффициент запаса, К_з = 1,15 – 1,25. Принимаем К_з = 1,2;

К_сзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки в режиме самозапуска двигателей, К_сзп = 1;

К_в – коэффициент возврата реле, К_в = 0,85;

I_н.max – максимальный ток нагрузки, I_н.max = 1,5 * I_н = 1,5 * 200,8 = 301,2 А.

 

А.

 

Определяем вторичный ток срабатывания реле:

 

 

А.

Принимаем для установки реле РТ 40/20.

Для повышения чувствительности МТЗ-110 кВ дополняется блокировкой по напряжению. Определяем напряжение срабатывания защиты по напряжению:

, где

U_min – минимальное рабочее напряжение на шинах тяговой обмотки, U_min = 22 кВ;

k_з – коэффициент запаса, k_з = 1,15 ¸ 1,25. Принимаем k_з = 1,2;

k_в – коэффициент возврата реле, k_в = 1,15.

 

В.

Определяем вторичное напряжение срабатывания реле:

 

, где

n_TV – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, n_TV = 275.

 

В.

Принимаем для установки реле напряжения РН-54/160.

Определяем выдержку времени максимальной токовой защиты с высокой стороны трансформатора:

t_{мтз ВН} = t_{мтз рп} + Dt [2]

t_{мтз ВН} = t_{мтз 27,5} + Dt

где Dt – ступень выдержки времени, Dt = 0,5 с.

t_{мтз ВН} = 1,4 + 0,5 = 1,9 с.

t_{мтз ВН} = 0,8 + 0,5 = 1,3 с.

 

Из двух значений t_{мтз ВН} выбираем наибольшее, t_{мтз ВН} = 1,9 с.

Принимаем к установке реле времени РВ-124. Предел регулировки уставки времени 0,25 ¸ 3,5 с. Номинальное напряжение – 220 В постоянного тока.

 

Максимальная токовая направленная защита на стороне высокого напряжения трансформатора.

Органом защиты, реагирующим на направление мощности к.з. является реле направления мощности. В данной защите используем реле направления мощности типа РБМ-171/1. Обмотки напряжения реле включены по 90°-ной схеме. Принцип такого включения состоит в том, что токовая обмотка реле включается на фазный ток, а обмотка напряжения – на линейное напряжение двух других фаз.

Первичный ток срабатывания пусковых реле этой защиты выбирается по выражению:

, где

k_н – коэффициент надёжности, k_н = 1,15 ¸ 1,25.

 

А.

Определяем вторичный ток срабатывания реле:

 

 

А.

Принимаем для установки реле РТ 40/10

2.