Режим роботи та захист трансформаторів (стр. 5 из 9)
Якщо спрацьовування реле РЧ відбудеться унаслідок загасання напруги на шинах підстанції при втраті живлення, контакти реле напряму потужності залишаться розімкненими і реле часу спрацює.
Заборона АВР здійснюється подачею «плюса» на затиск 8 від замикаючого контакту РПФ, який замкнутий при включеному СВ.
Важливо відзначити, що" пристрій АВР СВ повинен працювати тільки при втраті живлення (відключенні живлячої лінії) і при внутрішніх пошкодженнях трансформатора. У решті випадків відключення вимикача на нижчій стороні трансформатора (від струмових защит) повинно працювати АПВ шин нижчої напруги шляхом повторного включення основного джерела (трансформатора). Таке розмежування дії пристроїв АПВ і АВР СВ викликане тим, що при включенні секційного вимикача на КЗє небезпека відключення другого трансформатора і повного обесточения споживача (при відмові захисту секційного вимикача або несправності самого вимикача). Для реалізації вказаного поєднання дії пристроїв АПВ і АВР СВ в схемах захисту трансформатора встановлюється спеціальне реле 2РПФ, що запам'ятовує роботу защит від внутрішніх пошкоджень і втрати живлення.
В окремих випадках забороняється робота пристрою АВР за наявності замикання на землю в резервованій або резервуючій мережі із-за побоювання підвищеної вірогідності перекриття іншої фази унаслідок комутаційних перенапружень у момент включення СВ. При цьому може виникнути подвійне замикання на землю - одне на резервуючій частині мережі, інше — на резервованій. Дія АВР повинна також заборонятися, якщо основне джерело живлення буде відключено від АЧР.
2.3 Автоматичне регулювання коефіцієнта трансформації (АРКТ)
З метою підтримки необхідного рівня напруги широко поширено регулювання напруги Uп у споживачів (Рис. 2.2) шляхом зміни коефіцієнта
Рис. 2.2 Пояснююча схема (а) і характеристика зміни напруги у споживача за наявності АРКТ (б).
трансформації трансформаторів знижуючих підстанцій, що живлять розподільну мережу. Для зміни коефіцієнта трансформації під навантаженням трансформатори обладналися пристроями РПН (перемикання відпаювань під навантаженням). Автоматична зміна nт здійснюється спеціальним регулятором АРКТ, що впливає на РПН.
У загальному випадку електрична мережа, одержуюча живлення від шин підстанції, може бути розгалуженою і живити значну кількість навантажень. При цьому найвигідніше підтримувати незмінним напруга в деякій контрольованій крапці, представивши розгалужену мережу у вигляді еквівалентної ліній з одним навантаженням на кінці. Оскільки значення напруги Uп при даному напруги на шинах Uш залежить від падіння напруги в еквівалентній лінії (Uп = Uш – Zэ,лIп ), та напруга Uш повинна бути тим більше, чим більше навантаження споживача. Таке регулювання напруги отримало назв зустрічного регулювання.
Незмінність напруги в контрольованій крапці мережі при різних режимах навантаження може бути забезпечена, якщо змоделювати на вході вимірювального органу АРКТ напругу, що існує в регульованому ланцюзі. Для цього до нього необхідно підвести напругу
Uп = Uш –sIп
Вимірювальний орган АРКТ є регулятором по відхиленню напруги від заданого значення UКОНТР, пропорційного напрузі в контрольованій крапці. Якщо sIп буде рівне падінню напруги в еквівалентній лінії Zэ,л(від шин підстанції до контрольованої крапки), т, е. Iп = sZэ,лIп, то за наявності АРКТ напруга у споживача (у контрольованій крапці) відповідатиме заданому значенню. Із сказаного виходить необхідність ввести у вимірювальний орган напруги АРКТ сигнал, пропорційний струму навантаження. Доцільно використовувати сумарний струм навантаження, оскільки при різних графіках зміни навантажень споживачів регулювання по сумарному струму точніше відповідає необхідному закону регулювання.
Вимірювальний орган підключається до трансформатора напруги ТН і трансформаторам струму ТТ (Рис. 2.2, а).
При відключенні вимикача В (Рис. 2.2, а) АРКТ необхідно вивести з роботи, що проводитися допоміжним контактом В шляхомвід'єднаннявиходу АРКТ від приводного механізму ПМ прибудую РПН. *
На двохтрансформаторнихпідстанціях, щопрацюють з відключеним СВ, АРКТ встановлюється на шкірному трансформаторі. При відключенні одного з трансформаторів і включенні секційного . вимикача слід переконатися (у АРКТ трансформатора, що залишається в роботі) в правильності підтримки напруги при зустрічному регулюванні і при необхідності змінити значення s.
Особлівостямі АРКТ є релейность дії, наявність зони нечутливості Uнч вибираною більшою, ніж ступінь зміни напруги DUст при перемиканні одного відпаювання:
Uнч = (1.25¸1.3) DUст
Перемікання відпаювань необхідно проводити з витримкою годині, що забезпечує настроєння від короткочасних коливань напруги (наприклад, при пуску електродвигунів). Поєтом при виходінапруги у споживача із зонинечутливості регулятора (Рис. 2.2, б) АРКТ за годину tср = 1¸2 мінвпливає на РПН.
2.4 Вибір і розрахунок захисту трансформатора
Об'єктом, щозахищається є два обмотувальний трансформатор власнихпотреб блоку №3 23Т.
Для захисту трансформатора власнихпотребпередбачаютьсязахисту:
- подовжнійдиференціальнийзахиствідвсіхвидів коротких замикань в обмотках трансформатора і на йоговиводах і діє на відключення трансформатора власнихпотреб і блоку генератор- трансформатор;
- газовийзахиствідвнутрішньобаковихпошкоджень трансформатора, щодіє на сигнал і на відключення;
- максимальнийструмовийзахист на стороні 10 кВ з пуском по напрузі, щодіє з витримками годині на відключеннявимикача 6 кВ і на відключення блоку генератор- трансформатор;
- захиствідперевантаження, щовстановлений на сторонінижчоїнапруги трансформатора, діє на сигнал.
Для захисту трансформатора від коротких замикань. У обмотках і на виводахвикористовуєтьсяподовжнійдиференціальнийструмовийзахист.
Захист є основним і діє на відключення трансформатора без витримки годині. При цьомувідключаютьсяблоковиймаслянийвимикач1МВ-110кВ, генераторниймаслянийвимикач2МВ-10кВ і відключаютьсявведенняробочогоживлення на секції3МВ-6кВ.Захист виконаний в трьох фазного виконання з використанням реле типу РНТ-565.Від пошкодженьусередині бака трансформатора, бака «регулятора піднапругою» і пониженнярівня масла передбаченийгазовийзахист з використанням реле Ргч3-66. Захист діє на сигнал при слабкомугазоутворенні і при пониженнірівня масла, а також на відключення без витримки годині при бурхливомугазоутворенні.
Від струмів, обумовленихзовнішніми короткими замиканнями, передбачаєтьсямаксимальнийструмовийзахист з комбінованим пуском по напрузі. Захист діє на відключення 3МВ-6кВ з 1-ою витримкою годині і на відключення трансформатора повністю з 2-ою витримкою годині. Для захистувідструмів, щовикликаютьперевантаження трансформатора, в осередку КРУ 6кВвстановлюється максимально струмовийзахист з дією на сигнал.Табл. 2.1
Розрахунок параметрів трансформатора власнихпотреб.
По даним з каталога для даного трансформатора і данимрозрахунківструмів короткого замикання, отриманим з Архенерго, отримаємо:
| № п/п | Найменування величини | Розрахункова формула | Результат | |
| 10.5 кВ | 6.3 кВ | |||
| 1. | Трансформатор ТСН(основне) |  |  |  |
| 2. | Трансформатор ТСН(min) |  |  |  |
| 3. | Трансформатор ТСН(max) |  |  |  |
| 4. | Опір системи в макс.режиме |  |  |  |
| 5. | Опір системи в мин.режиме |  |  |  |
Табл. 2.2
Розрахунок подовжнього диференціального захисту трансформатора
| Найменування величини | Розрахункова формула | Результат | ||
| 10,5кВ | 6,3кВ | |||
| Первинний струм для трансформатора, що захищається, при роботі з номінальним навантаженням |  |  |  | |
| Схема з'єднання трансформаторів струму |  |  | ||
| Коефіцієнт трансформаторів струму | Кт | 1000/5=200 | 1500/5=300 | |
| Вторинний струм в плечах захисту при роботі з номінальним навантаженням |  | Iном.вт =5501/200=2.75А | Iном.вт= 9181/300=3.06А | |
| Максимальний струм небаланса,обусловленный погрішністю трансформаторів струму і регулюванням напруги | Iнб=I`нб+I``нб==еКапКоднI(3)до внmax+ +ДUI(3)до внmax | Iнб=0.1116300++0.126300=1386 ×А | ||
| Первинний струм спрацьовування захисту по умові настроєння від струму небаланса при зовнішньому трифазному короткому замиканні на шинах 6кВ | По умові настроєння від струму небаланса при скозном 3-х фазному КЗ на шинах | IсзНkнIнб×расч | IсзН1.31386=1801.8 ×A | |
| По умові настроєння від кидка струму намагнічення | IсзНkнIном | IсзН1.31.05550=750.75A | ||
| Первинний струм спрацьовування приведений до основної сторони(6кВ) |  |  | ||
| Попередній вторинний струм спрацьовування | Iср=Iсз/Кт | Iср=3003/300=10.01 A | ||
| Розрахункове число витків трансформатора реле, що насищається, для основної сторони | Wоснрасч=Fср/Iср | Wоснрасч=100/15.01=6,66Прийнято-7 витків | ||
| Уточнений первинний струм спрацьовування захисту |  |  | ||
| Уточнений струм спрацьовування реле на основній стороні | Iсросн=Fср/Wосн | Iсросн=100/7=14.3А | ||
| Розрахункове число витків на неосновній стороні |  |  | ||
| Струм спрацьовування на неосновній стороні | Iсрнеосн=Fср/Wнеосн | Iсрнеосн=100/7=14.3 А | ||
| Первинний струм срабат.з-ты з боку живлення | Iсрнеосн=IсрnT | Iсрнеосн=14.3200=2860 ×A | ||
| Коефіцієнт чутливості захисту |  |  Чутливість захисту достатня | ||
| Тип захисту, що приймається | РНТ-565 | |||
Табл. 2.3
Розрахунок максимального струмового захисту з пуском по напрузі на стороні 10,5 кВ
| №п/п | Найменування величини | Розрахункова формула | Результат | ||
| 10,5 кВ | 6,3 кВ | ||||
| Струмовий орган | |||||
| 1. | Первинний струм спрацьовування по умові отсройки від струму навантаження |  |  | ||
| 2. | Коефіцієнт чутливості при 2-х фазному КЗ на шинах 6,3 кВ в мінімальному режимі |  |  | ||
| 3. | Струм спрацьовування реле | Iс.р.=Iс.з/nT | Iс.р.=962.5/200=4.8 А | ||
| 4. | Тип реле РТ-40/10, що приймається | ||||
| Пускові органи напруги | |||||
| 5. | Напруга спрацьовування пристрою фільтр-реле напруги зворотної послідовності | Uс.з=1.1Uном | Uс.з=0.116.3=0.69 | ||
| 6. | Тип реле РНФ-1М, що приймається | ||||
| 7. | Уставка реле, включеного на міжфазне напруга (напруга повернення реле) | Uвозвр.р=Uост/kндеUост=  | Uвозвр.р=3.74/1.2=3.12деUост=  | ||
| 8. | Тип реле РН-53/60Д, що приймається | ||||
Табл. 2.4
Розрахунок захисту трансформатора від перевантаження.
| №п/п | Результат | ||
| 6.3 кВ | |||
| 1. | Первинний струм спрацьовування захисту | Iсз Н (Кн/кв)×Iном | Iсз = (1,05/1,08)×917,4 = 1205 А |
| 2. | Струм спрацьовування реле | Iср=Iсзkсх/nT | Iсзв = 1205/200 = 6,02 А |
| 3. | Тип реле, що приймається | РСТ-13-24-1 | |
3 ВПРОВАДЖЕННЯ ТА РОЗРАХУНОК НОВОГО РЕЛЕ ЗАХИСТУ