Расчет уставок максимальной токовой защиты (МТЗ)

Максимальная токовая защита должна отстраиваться от максимального возможного рабочего тока, с учетом того что возможен самозапуск электродвигателей 0,4 кВ.

4.1 Определяем максимальный рабочий ток:

Imax=Кз*Sном/√3*Uн=1,1*400/√3*6,3= 40,37 А

где:
Kз=1,1 – фактически трансформатор загружен на 55%, поэтому принимаем 1,1.

4.2 Определяем первичный ток срабатывания защиты:

 Iсз=Кн*Ксзп*Imax/Кв=1,1*1,3*25,4/0,935= 61,74 А

где:

· Kн.- коэффициент надежности, принимается 1,1;

· Kв.- коэффициент возврата, принимается 0,935;

· Kсзп.- коэффициент самозапуска электродвигателей обобщенной нагрузки; если двигателя не оборудованы устройством самозапуска, применяется 1,2÷1,3;

·

4.3 Выполним отстройку от защиты ввода на стороне 0,4 кВ, при этом должно выполнятся условие:

Iс.з>Кн*Iс.з.пред=1,2*27=32,4 А< 61,74 A (условие выполняется);

где:

· Кн=1,2-1,3 – коэффициент надежности;

· Iс.з.пред. = 27 А (взято из таблицы уставок, предоставленных Заказчиком) – ток срабатывания ввода на стороне 0,4 кВ, который нужно привести к стороне в/н.

Как мы видим условие отстройки от защит 0,4 кВ выполняется.

4.4 Определяем вторичный ток срабатывания реле:

 Iср=Iсз*Ксх/nт= 61,74 *1/20= 3,08 А

где:

· Ксх.= 1 берется по аналогии из расчета ТО;

· nт =100/5;

Коэффициент чувствительности нужно проверять при наименее благоприятных условий. В данном примере для трансформатора со схемой соединения обмоток ∆/Y-11, наименее благоприятным условием является однофазное КЗ на землю на стороне 0,4 кВ.

Однофазный ток КЗ на стороне 0,4 кВ практически равен трехфазному току КЗ, Iк.з.(1) ~ Iк.з.НН(3), это связано с тем, что у этих трансформаторов полные сопротивления прямой и нулевой последовательности практически равны.

4.5 Выбираем время срабатывания МТЗ:

Чтобы МТЗ работала селективно, нужно отстраиваться от времени срабатывания предыдущих защит, в данном случае это вводной автомат на стороне 0,4 кВ, где время его срабатывания tсз.пред.= 0,3 сек.

По рекомендациям применяется временная ступень селективности ∆t=0,3 сек.

В результате время срабатывания МТЗ определяется по формуле:

tср = tсз.пред.+ ∆t = 0,3+0,3 = 0,6 сек

 

Расчет уставок защиты от перегрузки

Из-за того что, фактически трансформатор загружен на 55%, перегрузка трансформатора возможна, только на 10% от номинальной мощности.

5.1 Определяем первичный ток срабатывания защиты от перегрузки:

Iном=Sном/√3*Uном=400/√3* 6,3 = 36,65 А

Iсз=Котс*Iном/Кв=1,1* 36,65 /0,935= 43,18 А

где:

· Kотс – коэффициент отстройки, принимается — 1,1;

· Kв- коэффициент возврата, принимается 0,935.

 

 

5.2 Определяем вторичный ток срабатывания реле:

 Iср=Iсз*Ксх/nт= 43,18 *1/20= 2,159 А

где:
Kсх.= 1 и nт =100/5 – берутся по аналогии из предыдущих расчетов.

В связи с тем, что данная подстанция с постоянным дежурным персоналом, выполняем данную защиту с действием на сигнал, уставку по времени принимаем – 9 сек. Результаты расчетов, заносим в таблицу 1.

Таблица 1

Наименование присоединения	Наименование вида защиты	Тип реле защиты	Уставки по току, А	Уставки по времени, сек
КЛ-10 кВ №2	Токовая отсечка		Ic.з=664	—
			Ic.р=33,2
			Kч=17,26 > 2
	Максимальная токовая защита		Ic.з=61,74	0,6
			Ic.р=3,08
			Kч=7,78 > 1,5
	Защита от перегрузки		Ic.з=43,18	9
			Ic.р=2,159

 

7. Список литературы.

1. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. М. А. Шабад, 2003г.

2. Как рассчитать ток короткого замыкания. Е. Н. Беляев. 1983г.

3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.

4. [Электронный ресурс]. URL:
http://mysagni.ru/fea/energetics/974-osnovnye-principy-postroeniya-shem-elektrosnabzheniya-promyshlennyh-predpriyatiy.html

5. [Электронный ресурс]. URL:
https://studbooks.net/2084644/matematika_himiya_fizika/vybor_napryazheniya_vnutrizavodskogo_elektrosnabzheniya

6. [Электронный ресурс]. URL:
https://www.kesch.ru/info/articles/vybor-moshchnosti-silovogo-transformatora/

7. [Электронный ресурс]. URL:
https://base.garant.ru/195516/

8. [Электронный ресурс]. URL:
http://electrik.info/main/school/1147-raschet-tokov-kz.html

9. [Электронный ресурс]. URL:
https://studbooks.net/2001013/matematika_himiya_fizika/raschyot_vybor_ustavok_tokovoy_otsechki