Графическая часть курсового проекта (стр. 10 из 12)
или IТ2 ģ tТ ≥ ВК
где: кТ = 35 (краткость термической стойкости по каталогу)
ВК = 41,61 кА 2×с (тепловой импульс по расчету)
tТ = 3 с (время протекания термической стойкости)
(кТ ģ IНОМ.1) 2ģ tТ = (35×2000) 2ģ 3 = 420 кА 2× с
тогда 420 ≥ ВК = 41,61 кА 2×с
6. По вторичной нагрузке: [6,c33]
Необходимо выполнения следующего условия:
S2НОМ ≥ S2
S2НОМ = SПРИБ. + I22(rПР + rК)
Z2НОМ ≥ Z2
где Z2НОМ = 0,8 Ом (номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности)
Z2 - вторичная нагрузка трансформатора тока (Ом) состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов. Так как индуктивное (реактивное) сопротивление токовых цепей невелико, то тогда можно записать
Z2 = R2 = RПРИБ + RТР + RК
Сопротивление приборов определяется по формуле [6,c33]
| rПРИБ = | SПРИБ |
| I 22НОМ |
где: SПРИБ мощность потребляемая приборами В×А
I 2НОМ = 5 А (вторичный номинальный ток трансформаторов тока)
SПРИБ = SА + SW + SV (Данные берутся из каталога)
SА = 0,25 В×А
SW = 0,5 В×А
SV = 0,5 В×А
SПРИБ = SА + SW + SV
SПРИБ = 0,25 + 0,5 + 0,5 = 1,25 В×А
| rПРИБ = | SПРИБ | = | 1,25 | = | 0,05 Ом |
| I 22НОМ | 5 2 |
Сопротивление контактов Rк принимается для двух-трех приборах равным 0,05 Ом
Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности необходимо выдержать условие:
rПРИБ + rПР + rК ≤ Z2НОМ [6,c33]
Откуда определим rПР , Ом
rПР = Z2НОМ - rПРИБ - rК
rПР = 0,8 - 0,05 - 0,05 = 0,7 Ом
Определив rПР можно определить сечение соединительных проводов по следующей формуле: [6,c33]
| q = | P × lРАСЧ |
| rПРИБ |
где: P - удельное сопротивление материала провода.
Для проводов с медными жилами Р = 0,0175 мм 2/м
lРАСЧ - расчетная длина зависящая от схемы соединения трансформаторов тока. Принимаем lРАСЧ = 20 метров.
| q = | P × lРАСЧ | = | 0,0175 × 20 | = | 0,5 мм2 |
| rПРИБ | 0,7 |
Сечение проводов для встроенных токовых цепей должно быть не менее: по меди 2,5 мм,2, по алюминию 4 мм2 (по условию механической прочности). Поэтому выбираем сечение алюминиевого провода 4,0 мм2.
2.6.5 Выбор трансформаторов напряжения
По каталогу выбираем трансформаторов напряжения, марки НТМИ - 6 - 66 (трансформатор напряжения трёхфазный, с естественным масленным охлаждением, для измерительных цепей) Первичное напряжение 6000 В, основное вторичное напряжение – 100 В, дополнительное вторичное напряжение 100/3 В, номинальное мощность 50 ВА класс точности - 0,5
Трансформаторы напряжения выбирают:
1. По напряжению установки
UНОМ ≥ UУСТ [6,c33]
UНОМ = 6 кВ ≥ UУСТ .= 6 кВ
2. По конструкции и схеме соединения обмотки.
По каталогу схема соединения определена как «звезда» - «звезда», что соответствует выбранной схеме соединения силовых трансформаторов на ГПП
3. По классу точности.
Выбранный трансформатор напряжения имеет класс точности 0,5, что для практических измерений достаточно так как применяемые измерительные приборы имеют класс точности не выше 0,5
4. По вторичной нагрузке
SНОМ ≥ S2∑
Суммарная мощность применяемых измерительных приборов S2∑= 1,25 ВА
50 ВА ≥ 1,25 ВА
2.7 Расчет релейной защиты
Системы электроснабжения - это сложный производственный комплекс, все элементы которого участвуют в одном производственном процессе, основными особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера - коротких замыканий в электрических установках.
Для предотвращения развития аварий необходимо правильно спроектировать и организовать работу релейной защиты.
В ряде случаев повреждение должно быть ликвидировано в доли секунд. Определение поврежденного элемента и воздействие на отключение соответствующих выключателей - вот задача релейной защиты. Короткое замыкание сопровождается изменением тока, напряжения, частоты - все эти параметры могут быть использованы для сигналов на отключение релейной защите.
Релейная защита трансформатора должна обеспечивать отключение силового трансформатора при междуфазных и витковых замыканиях, понижении уровня масла, однофазных замыканиях на землю, или подавать сигнал о не нормальном режиме трансформатора (перегрузке, повышению температуры масла и т.д.)
Виды защит установленных на трансформаторе определяются его мощностью, размещением, местом установки и другими требованиями предъявляемыми к режиму эксплуатации.
Для трансформатора мощностью 16 МВ×А выполняют
- дифференциальную защиту (в качестве основной)
- максимальную токовую защиту
- защиту при перегрузке
- газовую защиту
2.7.1 Расчет дифференциальной защиты
Дифференциальный принцип позволяет выполнить быстродействующую защиту трансформатора реагирующую на повреждение в обмотках, на выводах и в соединении с выключателем. При этом она может иметь недостаточную чувствительность только при витковых замыканиях и «пожаре стали».
При выполнении расчета выбираются уставки дифференциальной защиты с торможением (ДЗТ-11) 2-х обмоточного трансформатора с заданной мощностью. Sтр = 16 МВА
1. Определяем среднее значения первичного номинального тока для ВН и НН защищаемого трансформатора.
IН115 = SН/(√3 • UН.СР.) = 16000/(1,732 • 115.) = 80,33 А
IН10,5 = SН/(√3 • UН.СР.) = 16000/(1,732 • 6,3.) = 1466,29 А
Определяем коэффициент трансформации трансформатора тока nэ
nэ115 = 100/5 = 20
nэ10,5 = 1500/5 = 300
Определяем схема соединения трансформатора тока
Со стороны ВН - треугольник
Со стороны НН - звезда
Схема соединения обмоток защищаемого трансформатора
Со стороны ВН - звезда
Со стороны НН - треугольник
Определяем вторичный ток в плечах защиты, А
I115 = (Iн • Ксх) /nТ = 80,33 • √3/20 = 6,96 А
I6,3 = (Iн) /nТ = 1466,29 /300 = 4,89 А
2. Выбирается место установки тормозной обмотки реле ДЗТ-11, плечо стороны НН.
 | |
| Рисунок 11 Схема включения обмоток реле типа ДЗТ-11 в дифференциальной защите двухобмоточного трансформатра | |
3. Определяется первичный ток небаланса без учёта составляющей I’’Н.Б;
I’’Н.Б. = I’Н.Б. + I’’Н.Б. = 63,06 + 1008,96 = 1072,02 А
где - I’Н.Б. - обусловленная точностью трансформаторов тока
I’нб = Капер • Кодн • Е • I(3)кз вн = 1 • 1 • 0,1 • 6306 = 63,06 А
Е – относительное значение тока намагничивания Капер = 1, обусловленная регулированием напряжением защищаемого трансформатора.
I”нб = 0,16 • 6306 = 1008,96 А
Кодн = 1, коэффициент однотипности;
Капер - коэффициент учитывающий переходной режим. (Капер = 1).
Ток срабатывания защиты выбирается только по условию:
Iс.з. = Кн • Iном.тр. = 1,5 • Iном.тр. = 1,5 • 80,33 = 120,495 А.
где Кн = 1,5 для реле серий ДЗТ
4. Определяется число витков обмотки ДЗТ для выравнивания М.Д.С.