Графическая часть курсового проекта (стр. 11 из 12)
4.1 Определяем ток срабатывания реле (неосновной), А по следующей формуле:
Iср.неосн. = (Ic.з.несон • К(3)нес)/nт
(120,495 • √3 )/(2000/5) = 0,52 А
4.2 Определяем расчётное число витков обмотки реле для неосновной защиты по следующей формуле
Wнесон.реле = Fср./Iс.р.несон
Wнесон.реле = 10/0,52 = 19,16
4.3 Определяем предварительно принятое число витков.
Wнесон.реле = 20 витков
4.4 Определяем ток срабатывания реле (неосновной) с учетом витков
Iср.неосн. = Fср./Wнеосн.
Iср.неосн. = 10/20 = 0,5 А
4.5 Определяем ток срабатывания защиты со стороны ВН
Iсз.неосн.ВН = (Iср.неосн. • Wнеосн)/Кск
Iсз.неосн.ВН = (0,5 • 20)/√3 = 5,774 А
4.6 Определяем ток срабатывания защит со стороны НН
Iсз.осн. = Iсз.неосн. ВН • Ктр
Iсз.осн. = 5,774 • (110/6,3) = 100,81 А
4.7 Определяем расчётное число витков обмотки реле для основной защиты
Wосн.расч. = (Wнеосн. • I2неосн) / I2 осн.
Wосн.расч. = (20 • 6,96)/4,89 = 28,47 витков
4.8 Определяем предварительно принятое число витков
Wосн. = 29 витков
4.9 Определяем составляющая, обусловленная неточностью уставки на коммутаторе реле ДЗТ
I”нб = ((Wосн.расч. – Wосн.) / Wоснов.расч) • I к.з.макс
I’’’нб = ((29. – 20.) /29) • 85,34 = 26,48 А
4.10 Определяем ток небаланса
Iнб = I’нб + I”нб + I’’’нб
Iнб = 63,06 + 100,896 – 26,48 = 137,47 А
4.11 Определяем окончательное принятое число обмоток
Wосновн. = 29
Wнеосновн. = 20
4.12 Произведем проверку
Определяем соотношение
Iосн. • Wосн = I2неосн • Wнеосн.
4,89 • 29 » 6,96 • 20
5. Определяется число витков тормозной обмотки реле ДЗТ-11, необходимое для обеспечения бездействия защиты при внешнем трехфазном коротком замыкании (точка К-2):
Wт = (Кн • Iнб • Wр)/(Iк.з.макс НН • tgj)
Wт = (0,3 • 1043,57 • 15)/( 85,34 • 0,87) = 66,95 » 67 витков
где: Iк.з.макс НН – периодическая слагающая тока при расчётах внешних коротких замыканий где включена тормозная обмотка.
Wр – расчётное число витков рабочёй обмотке реле на стороне, где включена тормозная обмотка.
Кн – коэффициент надежности (Кн = 0,3)
tgj - тангенс угла наклона координат к характеристике срабатывания реле соответствующей минимальному торможению.
Для ДЗТ-11 tgj = 0,87
Iнб – приведенный к стороне НН с помощью наименьшего значения коэффициента трансформации. Iнб = 1043,57 A
6. Определяется Ки = Iр.мин /Iс.р. – коэффициент чувствительности защиты при к.з. за трансформатором в зоне действия защиты, когда проходит ток повреждения только через трансформатор тока стороны 110 кВ и торможение отсутствует.
Вычисление минимального тока короткого замыкания I((3)к.з.min
I((3)к.з.min = Uср.ВН / (
• Хтрмакс)где: Хтрмакс = (Uпмакс/100) • (U2ВН СР/Sном тр) = 79,41 Ом
I((3)к.з.min = 110000 / (
• 79,41 ) = 799,79 АДля схем соединения трансформаторов треугольником расчётный ток в реле определяется по выражению:
Iрмин = 1,5 • I((3)мин ВН / nт = (1,5 • 799,79)/(2000/5) = 2,9992 А
При прохождении тока короткого замыкания по стороне высокого напряжения
Iср = Fср/WурII
Iср = 10/20 = 0,5 A
Тогда
КII = Iрмин/Iср
КII = 2,9992 / 0,5 = 5,998 >>2
Согласно правилам ПУЭ действительный коэффициент отстрочки должен быть не менее 1,3. Окончательная проверка по коэффициенту чувствительности: KII >2.
7. Трансформаторы тока типа ТШЛ-110 при nт = 2000/5 обеспечивает Е< 0,1 и позволяют применить схему с дешунтирующим электромагнитным включением (ЭВ).
2.7.2 Расчет максимальной токовой защиты
Данная защита служит для защиты трансформатора от внешних коротких замыканий (за пределами зоны, защищаемой дифференциальной защитой) Зона действия дифференциальной защиты) - от трансформаторов тока, установленных на стороне высокого напряжения до трансформаторов тока на стороне низкого напряжения.
Определяем ток срабатывания защиты IСЗ А, по формуле
IСЗ = 4 ģ I 2НОМ [2,c35]
где: I 2НОМ - ток по низкой стороне защищаемого трансформатора, А, определяемого по формуле [2,c35]
| I 2НОМ = | SНОМТ.. |
| 2 ģ √3 ģ UНОМ.. |
где U2НОМ - номинальное вторичное напряжение трансформатора, кВ
| I 2НОМ = | 16000. | = | 769,8 A |
| 2 ģ √3 ģ 6 |
IСЗ = 4 ģ I 2НОМ = 4 ģ 769,8 = 3079,2 А
Определим вторичный ток срабатывания реле, Iср, А, по формуле [2,c35]
IСР = (КСХ /Кτ2 ) ģ IСЗ
где КСХ - коэффициент, учитывающий схему соединения вторичных обмоток трансформатора на стороне низкого напряжения защищаемого трансформатора (не полная звезда) КСХ = 1 [2,c35]
Кτ2 - коэффициент трансформации трансформатора тока, определяемый по формуле: [2,c35]
| Кτ2 = | I1НОМТ.. |
| I2НОМТ.. |
| Кτ2 = | 2000. | = | 400 |
| 5 |
IСР = (1/400) ģ 3079,2 = 7,698 А
Определим чувствительность защиты, КЧ, по формуле: [2,c36]
| КЧ= | IК.(2) |
| IСЗ |
где: IК.(2) - ток двухфазного короткого замыкания, кА, определяемый по формуле
| IК.(2) = | √3 | ģ | IК.(3) = | 0,87 ģ 6,28 | = 5,461 кА [2,c36] |
| 2 |
| КЧ= | IК.(2) | = | 5461 | ≈1,774 |
| IСЗ | 3079,2 |
Согласно ПУЭ данная величина должна быть более 1,5.
При выполнении данной защитной функции резервирования сменного участка, коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,25 при коротком замыкании в конце зоны резервирования. Условие выполняется
2.7.3 Защита от перегрузки
Определим ток срабатывания защиты, IСЗП А, при перегрузки по формуле [2,c36]
IСЗ = (КОТС /КВ ) ģ IНОМ
где: КОТС - коэффициент отстройки принимаем равным 1,05
КВ - коэффициент возврата реле принимаем равным 0,8 [2,c36]
IСЗ = (1,05/0,8) ģ 769,8 = 1010,36 А
Определим ток срабатывания реле, IСРП, А, по формуле [2,c36]
IСРП = IСЗ /КТ
IСРП = 1010,36/400 = 2,526 А
2.7.4 Газовая защита
Согласно правилам устройства электроустановок газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения масла, должна быть предусмотрена: для трансформаторов мощностью 6,3 МВ А и более, для внутрицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 кВ А и более. Газовую защиту можно также устанавливать на трансформаторах мощностью от 1 до 4 МВ А.
Все трансформаторы от 1000 кВА и более имеют газовую защиту, которая реагирует на все виды внутренних повреждений трансформатора и при утечке масла из бака. При внутреннем повреждении является «пожар стали» магнитопровода, который возникает при нарушении изоляции между местами магнитопровода, что ведет к увеличению потерь на перемагничивание и вихревые потоки. Потери вызывают местный нагрев стали, ведущий к дальнейшему погружению изоляций от сюда возникает необходимость в использовании специальной защиты, от внутренних повреждений газовой, фиксирующей появление в баке поврежденного трансформатора газа. Образование газа является следствием разложения масла и других изоляционных материалов под действием электрической дуги или не допускаемого нагрева. Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Это дает возможность выполнить газовую защиту, способную различать степень повреждения в зависимости от этого действовать на сигнал или отключение.