Содержание
Введение
1. Расчет токов КЗ
2. Расчет РЗэлектродвигателей
3. Расчет релейнойзащиты и цеховых трансформаторов
4. Расчет релейной защиты кабельныхлиний
5. Расчет релейной защиты силовыхтрансформаторов с выключателями на стороне НН
6.Заключение
7. Использованная литература
Введение
Все электроустановкиоборудуются устройствами релейной защиты, предназначенными для отключениязащищаемого участка в цепи или 'элемента в случае его повреждения, если этоповреждение влечет за собой выход из строя элемента или электроустановки вцелом. Релейная защита срабатывает и тогда, когда возникают условия, угрожающиенарушением нормального режима работы электроустановки.
В релейной защитеэлектроустановок защитные функции возложены на реле, которые служат для подачиимпульса на автоматическое отключение элементов электроустановки или сигнала онарушении нормального режима работы оборудования, участка электроустановки,линии и т. д.
Реле представляет собойаппарат, реагирующий на изменение какой-либо физической величины, напримертока, напряжения, давления, температуры. Когда отклонение этой величиныоказывается выше допустимого, реле срабатывает и его контакты, замыкаясь илиразмыкаясь, производят необходимые переключения с помощью подали или отключениянапряжения в цепях управления электроустановкой.
Защитатрансформаторов.
Основнымивидами повреждений в трансформаторах являются:
а)замыкания между фазами внутри кожуха трансформатора и на наружных выводахобмоток;
б)замыкания в обмотках между витками одной фазы (так называемые витковые замыкания);
в)замыкания на землю обмоток или их наружных выводов;
г)повреждение магнитопровода трансформаторов, приводящее к появлению местногонагрева и «пожару стали».
Опытпоказывает, что к. з. на выводах и витковые замыкания в обмоткахтрансформаторов происходят наиболее часто. Междуфазные повреждения внутритрансформаторов возникают значительно реже. В трехфазных трансформаторах онихотя и не исключены, но маловероятны вследствие большой прочности междуфазнойизоляции. В трансформаторных группах, составленных из трех однофазныхтрансформаторов, замыкания между обмотками фаз практически невозможны.
Привитковых замыканиях токи, идущие к месту повреждения от источников питания,могут быть небольшими.
Вслучае замыкания на землю обмотки трансформатора, подключенной к сети с малымтоком замыкания на землю, ток повреждения определяется величиной емкостноготока сети. Поэтому защиты трансформатора, предназначенные для действия привитковых замыканиях, а также при замыканиях на землю в обмотке, работающей на сетьс изолированной нейтралью, должны обладать высокой чувствительностью.
Дляограничения размера разрушения защита от повреждений в трансформаторе должнадействовать быстро. Повреждения, сопровождающиеся большим током к.з. должныотключаться без выдержки времени с t = 0,05 — 0,1 с.
Защитыот повреждений. Вкачестве таких защит применяются токовая отсечка, дифференциальная и газоваязащиты. За рубежом применяется довольно простая защита от замыкания на корпус(кожух) трансформатора.
/>
Данные:
W1: L1 = 20 км; A-95
W2: L2 = 1 км; 5×3×150
W3: L3 = 0,5 км; 2×3×150
W4: L4 = 0,5 км; 3×150
T1: ТДН, Sтном= 16000 кВ·А; 115/6,3
T3,T4: TM Sтном = 630 кВ·А; 6,3/0,4
1. Расчет токов КЗ
Для выбора токовсрабатывания и проверки чувствительности релейной защиты необходимо рассчитатьтоки КЗ.
Определяем сопротивлениеВЛ – w1
/>
Индуктивноесопротивление:
/>
/>
Приведение сопротивленияк номинальному:
/>
/>
Трансформатор Т1:
Полное сопротивление:
/>
/>
Определение сопротивлениереактора
/>
/> ; />
Определение сопротивлениекабельной линии W2 :
/>
/>
n2 – число кабелей
/>
/>
Определение сопротивленийкабельной линии W3 :
/>
/>
Определение сопротивленийW4 :
/>
/>
Определение сопротивленияТ3 :
/>
/>
Активное сопротивлениетрансформатора:
/>
/> [справочник]
/>
Схема Замещения
/>
/>
/>
Расчетная
точка К1 К2 К3 К4 К5
/> 0,43 0,445 0,463 3,69 0,482
/> 0,027 0,068 0,118 1,22 0,168
/> 8,46 8,1 7,63 0,93 7,14
2. Расчет РЗэлектродвигателей
Согласно ПУЭ применяетсяотсечка при междуфазных к.з., перегрузке, замыкании на землю и понижениинапряжения. Выберем тип защит и определим токи срабатывания защиты и реле АДтипа АН-15-54-8.
/>
Защита АД при междуфазныхк.з. в обмотке статора принимаем ТО с использованием микроэлектронных токовыхреле типа РС40. Данная защита является основной защитой АД и целью ее являетсязащита обязательная во всех случаях.
В качестве РЗ эл. двигателямощностью до 5000 кВт от к.з., согласно ПУЭ применяется отсечка.
Схема от трехфазных токов
/>
Ток срабатывания защиты (отсечки)и реле:
/>
/>
Kотс – коэффициент отстройки
Iмах – пусковой мах. ток двигателя
kсх — коэффициент схемы
КI – коэффициент трансформации ТТ
Выбрано микроэлектронноереле тока РС40М — 5/40 и промежуточное реле РП-26 с указателем срабатывания.
Техническиехарактеристики РС40М — 5/40Диап. изм-я уставок, А 10,0 — 41,5 Дискрет. изм-я уставок, А 0,5 Номинальный ток, А 25,0 Относительная погрешность выдержки времени в рабочем диапазоне температур, %, не более ± 10 Относительная погрешность тока срабатывания в рабочем диапазоне температур, %, не более ± 5 (± 10) Разброс тока срабатывания, % ± 1,5 Коэффициент возврата реле, не менее 0,8 — 0,9 Коэффициент отстройки 1,25 Механическая износоустойчивость реле, циклов ВО 10000 Потребляемая мощность на минимальной уставке, ВА 0,7 — 2,5 Габаритные размеры, мм 70x140x136 Сопротивление изоляции между входными и выходными цепями реле по ГОСТ 25071-81, ряд 3 -
Коэффициентчувствительности защиты:
/>
Для защиты двигателя приперегрузке принято МТЗ с использованием токового реле РС40, включенного наразность токов фаз.
Ток срабатывания защиты иреле при перегрузке:.
/>
/>
Iд.ном – ном. ток двигателя
kв — коэффициент возврата (kв=0,85)
Выбрано микроэлектронноереле тока РС40М 5/40
Согласование временидействия защиты при перегрузке с временем самозапуска двигателя:
/>
tс.д.,tс.ф. – допустимое и фактическое времена разгона двигателя присамозапуске
tп.д. – доп. время действия защиты приперегрузке.
/>
Выбрано реле времени суставкой, равной 22 с.
Ток срабатывания защитыпри однофазных замыканиях на землю:
/>
kотс = 1,2÷1,3
kб = 1,5÷2 – коэффициент,учитывающий бросок емкостного тока двигателя Ic, для защиты с временем действия 1-2 с.
/>
Емкость двигателя
/>
kг – коэффициент учитывающий классизоляции(kг = 40 для изоляции класса Б при t=25 С)
Sд.ном – ном. мощность двигателя
nд – частота вращения двигателя
Таким образомокончательно:
/>
Uд.ном = 6 кВ,
Защита на двигатель отзамыканий на землю не требуется согласно ПУЭ:
/>
Напряжение срабатываниязащиты двигателя при понижении напряжения выбираем таким образом, чтобыобеспечивался самозапуск других более ответственных двигателей, т.е. (0,6-0,7)Uд.ном.
Для питания релеминимального напряжения используем ТН, которые установлены в распределительныхпунктах(РП) для контроля и учета электроэнергии. Считаем, что в РП установленытрансформаторы напряжения НТМИ-6.
Выбрано микропроцессорноереле максимального напряжения РН-111/280 .
Техническиехарактеристики РН-111/280Номинальное напряжение, В 220 Частота сети, Гц 48-52
Диапазон регулирования:
— срабатывания по Umin, В
— срабатывания по Umax, В
— время автоматического повторного вкл., сек
160-210
230-280
5-900 Фиксированное время срабатывания по Umax, сек 0,5 Фиксированная задержка отключения по Umin, сек 12
Фиксированное время срабатывания при снижении напряжения
более 30 В от уставки по Umin, сек 0,1
Фиксированное время срабатывания при повышении напряжения
более 30 В от уставки по Umax, сек 0,1 Максимальный коммутируемый ток (активной нагр.), А, не менее 16 Точность определения порога срабатывания по U, В до 3 Напряжение, при котором сохраняется работоспособность, В 400
Кратковременно допустимое Umax, сохраняющее работоспособность
реле, В 450 Гистерезис (коэффициент возврата по напряжению), не менее, В 5-6 Диапазон рабочих температур, оС -35 — +40 Суммарный ток потребления от сети, мА до 15 Габаритные размеры, ширина*высота*глубина, мм
52*88*65
(Три модуля типа S)
Напряжение срабатыванияреле:
/>
Время срабатывания защитыминимального напряжения принимаем равным 0,5 с.
Проверяем ТТ из условия10%-ой погрешности.
Сопротивление вторичнойнагрузки ТТ при трехфазном КЗ:
/>
Rпр – сопротивление соединительныхпроводов
Zр1,Zр2 – сопротивления КА1 и КА2
Rпер = 0,1 Ом – переходноесопротивление контактов
/>
/>
/>
l,s — длина и сечение соединительных алюминиевых проводов
ρ = 1/γ –удельное сопротивление
Sр1, Sр2 – мощность реле КА1 иКА2
Iс.р.1, Iс.р.2 – ток срабатывания реле КА1 и КА2
Таким образом
/>
Кратность расчетногопервичного тока I1расч. Кпервичному номинальному I1номтоку ТТ определяется:
/>
k1 – коэффициент, учитывающийвозможное ухудшение характеристики намагничивания установленного ТТ посравнению с типовой характеристикой
k2 – коэффициент, учитывающийнеточность расчетов и влияние апериодической составляющей тока к.з. на работуТТ. (k2 = 1,25)
I1max – мах. значение первичного тока, при котором должнаобеспечиваться работа ТТ с погрешностью не более 10%.
I1max = 1,1I1с.з.– для ТО и МТЗ с независимой характеристикой.
По кривой 10%-ной погрешностидля трансформатора тока ТПЛ-10 находим Zн.доп = 0,6 Ом, т.е. Zн.доп
В качестве примера выбираетсятип защиты и определим токи срабатывания защиты и реле СД типа СДН-16-54-10.
Защита СД выполняетсяаналогично защите АД и дополняется защитой при асинхронном ходе.
/>
Токи срабатывания токовойотсечки и реле при междуфазных к.з.:
/>
/>
Ток срабатыванияокругляется до 30 А. Выбирается микроэлектронное токовое реле РС40М — 5/40 ипромежуточное реле типа РП-26.
Коэффициентчувствительности защиты:
/>
Токи срабатывания защитыи реле при перегрузке:
/>
/>
Ток срабатывания релеокругляется до 6 А. Выбирается микроэлектронное токовое реле РС40М — 1/8
Из расчета самозапускаизвестно: tс.ф = 6,8 с, tс.д. = 28,8 с.
Выбирается реле времениЭВ-245. Уставка выдержки времени – 9 с. Защита при перегрузке одновременноявляется защитой при асинхронном ходе.
3. Расчет релейнойзащиты и цеховых трансформаторов
Выберем типы защит иопределим токи срабатывания защиты и реле цехового трансформатора типа ТМ.
Основные данные:
/>
Группа соединений обмотоктреугольник — звезда с нулем.
Рассмотрим защитуцехового трансформатора (Т3, Т4) при междуфазных КЗ в обмотках и на выводах высокогонапряжения (ВН), при внешних КЗ, при однофазных КЗ и при перегрузке.
Для защиты трансформаторапри междуфазных КЗ в обмотках и на выводах ВН принимаем ТО без выдержки временис использование микроэлектронного реле РС40М.
Токи срабатывания защиты(отсечки) и реле определяем:
/>
/>
Где Ikmax — ток проходящий через ТТ защиты притрехфазном КЗ на стороне низкого напряжения (НН):
/>
I1т.ном — номинальный первичный токтрансформатора
Uk — напряжение КЗ трансформатора,
/> — ток трехфазного КЗ
Выбираем микроэлектронноереле тока РС40М-15/120 и промежуточное реле РТ-26
ХарактеристикиРС40М-15/120Диап. изм-я уставок, А 30,0 — 124,5 Дискрет. изм-я уставок, А 1,5 Номинальный ток, А 25,0
Для защиты трансформаторапри внешних КЗ и резервирования ТО и газовой защиты принимаем МТЗ с выдержкойвремени.
Схема соединений ТТ –неполная звезда. Максимально токовую защиту отстраиваем от тока самозапускаполностью заторможенных ответственных двигателей, присоединенных к шинам НН.Токи срабатывания защиты и реле находим:
/>
/>
kсам – коэффициент самозапускапринимаемый равным 3÷3,5, когда нет данных о присоединяемых двигателях;
Принимаетсямикроэлектронное реле тока РС40М -5/40
Коэффициентчувствительности защиты определяем при трехфазном КЗ за трансформатором (т.е.на стороне НН):
/>
Приведенная формуласправедлива для МТЗ (в двухфазном трехрелейном исполнении) трансформаторов сосхемой соединения обмоток треугольник – звезда с нулем. В этом случае дватоковых реле включают на фазные токи, а одно реле – на сумму токов двух фаз; Засчет такого включения повышается чувствительность защиты к двухфазным КЗ настороне НН цеховых трансформаторов.
Для МТЗ в двухфазномдвухрелейном исполнении реактированных линий, трансформаторов со схемойсоединения обмоток звезда-звезда с нулем kч находят:
/>
Выдержку времени МТЗтрансформатора выбирают из условия избирательности на ступень ∆t выше наибольшей выдержки временизащит присоединений tпр, питающихся оттрансформатора, т.е.
/>
Если МТЗ не удовлетворяеттребованию чувствительности, то ее выполняют с пуском от реле минимальногонапряжения.
Для защиты цеховоготрансформатора при однофазных КЗ в обмотке и на выводах НН, а также в сети ННпринимаем МТЗ нулевой последовательности с выдержкой бремени с использованиемреле тока РС40М. Защиту выполняют с помощью одного токового реле, включенногона ТТ, установленный в цепи заземления нейтрали цехового трансформатора. В релепротекает полный ток однофазного КЗ.
Токи срабатывания защитыи реле определяем:
/>
Iс.з1- ток срабатывания защиты нулевойпоследовательности на стороне 0,4 кВ, который согласуется, в свою очередь стоком отсечки Iот автоматического выключателя;
kотс1 = 1,1
kотс2 = 1,2;
/>
Принимается реле тока сзапасом по шкале РС40М -5/40
Коэффициентчувствительности защиты нулевой последовательности определяем при однофазном КЗна выводах НН трансформатора:
/>
/> - минимальный ток однофазного КЗ нашинах НН;
Для цеховыхтрансформаторов с соединением обмоток треугольник-звезда с нулем />
/>
/> - номинальный вторичный токтрансформатора
Выдержку времени защитынулевой последовательности, установленной в нейтрали цехового трансформатора,отстраивают от времени срабатывания автоматических выключателей двигателей идвигателей принимают равной 0,5 с.
Для защиты цеховоготрансформатора при перегрузке принимаем МТЗ, устанавливаемую со стороны ВНтрансформатора, выполняемую с помощью одного токового реле, включенного нафазный ток, и действующую на сигнал с выдержкой времени. Максимальную токовуюзащиту отстраиваем от номинального тока трансформатора.
Токи срабатывания:
/>
/>
kотс = 1,05
I1Т.ном – первичный номинальный токтрансформатора
Выдержку времени МТЗ вэтом случае выбирают больше времени защиты трансформатора от КЗ.
4. Расчет релейнойзащиты кабельных линий
В качестве примеравыберем типы защит и определим токи срабатывания защиты и реле кабельной линии W3. Рассмотрим защиту кабельной линии W3 при междуфазных КЗ и приперегрузке.
Для защиты кабельнойлинии при междуфазных КЗ принимаем МТЗ с независимой от тока КЗ выдержкойвремени. Схема соединения ТТ – неполная звезда. При определении токасрабатывания МТЗ кабельной линии исходим из реальных условий ее эксплуатации ивозможных послеаварийных режимов ее работы. Если они неизвестны, топерерасчетом необходимо ими задаться. Защиты двух и более последовательносоединенных элементов, например трансформатор – линии – двигатели,согласовывают по чувствительности и времени. Ток срабатывания МТЗрассматриваемой линии, который мы отстраиваем от тока самозапуска трехасинхронных двигателей, и ток срабатывания реле определяем:
/>
/> - напряжение на зажимах АД, отн.ед., определяемое при расчете самозамуска этих двигателей.
/>
Выбираем микроэлектронноереле тока РС40М -5/40.
Выдержку времени МТЗпринимаем на ступень избирательности больше времени срабатывания ТО асинхронныхдвигателей:
/>
В связи с тем, что длязащиты АД от междуфазных КЗ мы принимаем ТО с использованием токовых реле РС40Ми промежуточного реле РП-26, замедляющего время действия ТО и позволяющего благодаряэтому отстроиться от апериодической составляющей пускового тока, принимаем tотс = 0,1с.
Коэффициентчувствительности вычисляем при двухфазном КЗ на шинах, к которым подключены АД,т.е.
/>
Полученный kч удовлетворяет требованиям ПУЭ. Еслив результате расчета kчокажется меньше 1,5, то следует либо уменьшить количество двигателей,самозапускающихся одновременно, если это допустимо по технологии производства,либо дополнить МТЗ пуском от реле минимального напряжения.
Для защиты кабельнойлинии W3 при перегрузке применяем МТЗ с независимойот тока КЗ выдержкой времени.
Ток срабатывания защиты,которой мы отстраиваем от номинального тока линии, и ток срабатывания реле приперегрузке определяем в соответствии с формулами
/>
/>
Выбираем микроэлектронноереле тока РС40М -5/40
Выдержку времени МТЗлинии при перегрузке принимаем равной 24 с(выдержка пред. защиты составляет 22с)
В качестве примеравыберем типы защит и определим токи срабатывания защиты и реле кабельной линии W2.
Защиту кабельной линии W2 рассчитываем аналогично пред.Примеру.
а) Максимальную токовуюзащиту линии W2 отстраиваем от тока самозапускатрех АД(секционный выключатель Q2отключен).
Ток срабатывания защитыопределяем:
/>
б) Максимальную токовуюзащиту линии W2 отстраиваем от тока самозапускатрех АД и одного СД (сработало устройство АВР2).
Ток срабатывания защитыопределяем по формуле:
/>
/> - напряжение на зажимах СД, отн.ед., определяемое при расчете самозапуска этого двигателя.
Выбираем наибольший токсрабатывания защиты.
Ток срабатывания релеопределяем на основании формулы
/>
Выбираем микроэлектронноереле РС40М -5/40.
Выдержку времени МТЗпринимаем на ступень избирательности больше времени срабатывания МТЗ линии W3, т.е.
/>
Коэффициентчувствительности вычисляем при двухфазном КЗ на шинах, к которым подключеналиния W3, СД и два трансформатораТ3 и Т4:
/>
Для повышениячувствительности МТЗ дополняем ее пуском от реле минимального напряжения. Токсрабатывания защиты в этом случае отстраиваем от длительной рабочей нагрузкибез учета увеличения этого тока при самозапуске двигателей:
/>
/>
Выбираем микроэлектронноереле тока РС40М -5/40.
Напряжение срабатываниязащиты и реле определяем по следующим формулам:
/>
/>
Umin – минимальное остаточное напряжениепри самозапуске нагрузки.
Принимаеммикропроцессорное реле напряжения РН-111/280
/>
Umax – максимальное остаточное напряжениепри КЗ в конце защищаемой зоны.
/>
IK2 — ток КЗ в конце линии W2, т.е. в точке K2;
XW2 – индуктивное сопротивление линии W2;
Рассмотренную МТЗкабельной линии W2 согласуем почувствительности с МТЗ кабельной линии W3.
В соответствии спринципом согласования защит по чувствительности защита, расположенная ближе кисточнику питания ИП (последующая), должна быть менее чувствительной, чемзащита, расположенная дальше от ИП(предыдущая). Учитывая, что враспределительных сетях 6 и 10 кВ соотношения индуктивного и активногосопротивления линий таковы, что углы между U и I приКЗ близки углам U и I в нормальном режиме работы, прирасчетах МТЗ и допустимо складывать алгебраически токи КЗ и токи нагрузки.Формула условия согласования защит по чувствительности имеет вид:
/>
kн.с – коэффициент надежностисогласования, который зависит от точности работы реле и ТТ, точности настройкиреле и т.д.
kр – коэффициент токораспределения,учитывается при нескольких ИП, при одном ИП
(kр = 1)
/> - наибольшее из произведений числа n параллельно работающих элементов итока срабатывания их защит.
/> - геометрическая сумма максимальных рабочих токоввсех предыдущих элементов подстанции за исключением тех, с защитами которыхпроизводится согласование; при однородной нагрузке допустимо арифметическоесложение токов нагрузки.
На основании приведенноговыше условия:
/>
/>
Выбрано микроэлектронноереле тока РС40М -5/40.
5. Расчет релейнойзащиты силовых трансформаторов с выключателями на стороне НН
В общем случае этитрансформаторы защищают от тех же повреждений и ненормальных режимов, что ицеховые трансформаторы, однако защита имеет некоторые особенности.
Выберем типы защит иопределим токи срабатывания защиты и реле трансформатора ТДН, основные данныекоторого следующие
/>
Группа соединения обмоток/>
Рассмотрим защитутрансформатора от междуфазных и внешних КЗ
Для защиты трансформатораот междуфазных и внешних КЗ в обмотках и на их выводах используемдифференциальную защиту, выполненную на дифференциальном реле тока РНТ-565
Определим первичныеноминальные токи
/>
/>
Коэффициентытрансформации трансформаторов тока со стороны ВН и НН выбираем равными К1ВН =100/5 и К1НН = 1500/5. Трансформаторы тока со стороны ВН соединены втреугольник, а со стороны НН – в звезду.
Находим вторичные токи вплечах защиты на стороне ВН и НН:
/>
/>
Определяем ток не балансапо формуле
/>,
/> - составляющая тока небаланса, обусловленнаяпогрешностью трансформаторов тока;
/> - составляющая тока небаланса,вызванная регулированием напряжения на трансформаторе;
/> - составляющая тока небаланса,вызванная неточностью установки на реле расчетного числа витков для однойсторон трансформатора.
Поскольку значение /> в начале расчетанеизвестно, ток небаланса определяем по двум первым составляющим, т.е.
/>
/>
/>
k апер – коэффициент, учитывающийувеличение тока КЗ из-за наличия в нем апериодической составляющей;
k апер = 1 для реле РТН-565, посколькуони содержат насыщающийся ТТ;
k одн – коэффициент однотипности ТТ; (k одн = 0,5 при одинаковых типах и k одн = 1 – при разных типах ТТ )
ζ = 0,1 – допустимаяпогрешность ТТ для защиты;
Iк1 — максимальный ток трехфазного КЗна шинах 6 кВ
/> - половина суммарного диапазонарегулирования напряжения на трансформаторе (при диапазоне регулирования+10÷(-10)% />)
Определяется токсрабатывания защиты по следующим условиям:
а) отстройка от токанебаланса
/>
б) отстройка от бросковтока намагничивания, который имеет место при включении ненагруженноготрансформатора под напряжение и при восстановлении напряжения после отключениявнешнего КЗ
/>
Принимаем наибольшеезначение Iс.з из этих условий, т.е. Iс.з = 2262 А
Находим ток срабатыванияреле на основанной стороне 115 кВ с наибольшим вторичным током в плече защиты,исходя из тока срабатывания защиты, пересчитанного на сторону 115 кВ:
/>
Определяем расчетноечисло витков обмотки реле стороны 115 кВ
/>
Fс.р – МДС срабатывания реле РТН-565
Определяем число витковобмотки реле для неосновной стороны трансформатора, исходя из равенства МДС вреле при номинальных вторичных токах:
/>
/>
В случае несовпадениярасчетного числа витков/> с принятым находятсоставляющую тока небаланса /> послечего определяют /> с учетом />:
/>
Определяем коэффициентчувствительности защиты при двухфазном КЗ на выводах 6 кВ трансформатора:
/>
Защита обладаетдостаточной чувствительностью.
Проверяем ТТ,установленные со стороны 110 кВ, на 10%-ную погрешность. Сопротивлениевторичной нагрузки ТТ при трехфазном КЗ
/>
/>
/>
Кратность тока находим повыражению
/>
Кроме зашитытрансформатора при внешних КЗ применяем МТЗ.
Кроме того эта защитарезервирует основные защиты трансформатора. Так как трансформатор имеет схемусоединений /> и подключен к шинам 110кВ, МТЗ выполняем трехфазной трехрелейной для действия при всех видах КЗ.Трансформаторы тока защиты соединяем в треугольник для предотвращения еенеправильного действия при внешних однофазных и двухфазных КЗ на землю в сети110 кВ, поскольку указанные трансформаторы работают с заземленной нейтралью.
Определяем токисрабатывания защиты и реле МТЗ:
/>
/> - мах. Рабочий ток, равныйсуммарному току двух трансформаторов.
/>
Округляем до 21 А, тогда=242 А, выбираем микроэлектронное реле тока РС40М — 5/40.
Находим коэффициентчувствительности защиты при двухфазном КЗ на шинах 6 кВ.
/>
Выдержку времени МТЗтрансформатора выбираем на ступень избирательности больше, чем выдержка времениМТЗ кабельной линии W2, т.е.
/>
Выбираем реле времениЭВ-133, имеющие диапазон уставок 0,5-9 с
На рис.1 показана картаизбирательности, построенная на основании результатов расчета РЗ элементовсистемы электроснабжения. Для построения карты избирательности действия защитыАД и СД, цеховых трансформаторов Т3, Т4 и кабельных линий W2, W3 воспользуемся след. расчетными данными:
1) Для защиты АД иСД от междуфазных КЗ применили ТО и рассчитали токи срабатывания защит Iс.з=1201 А (кривая 1); Iс.з=1512 А (кривая 2).
2) Для защиты Т3-Т4от междуфазных КЗ использовали ТО и растан ток срабатывания защиты Iс.з=1312 А (кривая 3);
Для защиты Т3-Т4 отвнешних КЗ и защиты от однофазных КЗ в обмотке и на выводах НН применилипростую МТЗ с выдержкой времени 1 с Iс.з=255 А (кривая 3’), и МТЗ нулевой последовательности с выдержкой времени 0,5 с Iс.з=2400 А (кривая 3’’)
3) Для защиты W3 и W2 от междуфазных КЗ применили МТЗ и рассчитали Iс.з=3482 А (кривая 4, выдержкой времени 0,6 с) иIс.з=6641 А (кривая 5, выдержкой времени 1,1 с)
4) Для защиты Т1 отвнешних КЗ использовали МТЗ (Iс.з=240 А) свыдержкой времени 1,6 с (кривая 6); Для защиты Т1 от междуфазных КЗиспользовали дифференциальную защиту Iс.з=2262 А (кривая 6’).
/>
Рис 1. Картаизбирательности
Заключение
В ходе выполнениякурсовой работы были рассчитаны токи КЗ во всех точках защищаемой сети; быливыбраны основные виды защит на линиях и на трансформаторах были рассчитаныуставки срабатывания защит и реле; были выбраны микроэлектронные реле.
Используемаялитература
1. Релейная защита иавтоматика систем электроснабжения: Учебник для вузов «Электроснабжение» — 3-еизд., перераб. и доп., М., Высшая школа., 1991, — 496 с.
2. Релейная защитаэлектроэнергетических систем, Учебник для вузов, 2-е изд. перераб. и доп. –«Энергоатомиздат», 1992 – 528 с
3. Справочник поэлектроснабжению/ под ред. Ю.Б. Барыбиной и др., «Энергоатомиздат» 1990, — 576с.