Повышение надежности электроснабжения потребителей н.п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово" (стр. 3 из 9)
ПС «Орлово» запитана от ПС «Армизонская» по линии 110 кВ. Провод алюминиевый со стальной жилкой сечением 120 мм2 и длинной 22 км.
Ректанцы системы до ПС «Орлово»
Х1max = 16.6 Ом, Хmin = 24.5 Ом
Они рассчитываются на ЭВМ и задаются в виде таблицы. Это сопротивление от генератора до СШ 110 кВ maх и min режимах работы энергосистемы.
Максимальный режим – это такой режим, при котором все генераторы включены в работу и сопротивление энергосистемы будет минимальным.
Минимальный режим – это такой режим, при котором часть генераторов выведены из работы и сопротивление энергосистемы будет максимальным.
Паспортные данные силового трансформатора типа ТМН – 6300/110 кВ, /∆ - 11.
Трансформатор трехфазный, оборудован РПН. Данные РПН: Uн = 115±9·1,78%, установлена с высокой стороны и имеет 9 ступеней регулировки с высокой и низкой стороны.
Uкз126 = 11,7%; Uкз110 = 11,1%; Urp96.6 = 10.5%
1. Определяем номинальные токи с высокой и низкой стороны силового трансформатора:
(3.1) 
(3.2)где SH – номинальная мощность силового трансформатора, равная 6,3 МВА.
UH1 и UH2 – номинальное напряжение с низкой и высокой стороны трансформатора, равное 10,5 кВ и 115 кВ.
2. Определяем сопротивление трансформатора:
(3.3) 
(3.4)где UК.З.126 – максимальное напряжение порожного замыкания, равное 11,7%,
UК.З.96,6 – минимальное напряжение порожнего замыкания, равное 10,5%,
Umin и Umax – минимальное и максимальное напряжение, равное 96,6 и 126 кВ.
3. Составляем расчетную схему замещения:
Рис. 2 Расчетная схема замещения
Расчитываем токи короткого замыкания в точке К1
(3.5) 
(3.6)где Х1min – минимальное сопротивление питающей сети, равное 25,2 Ом,
Х1max – максимальное сопротивление питающей сети, равное 9 Ом,
UН – номинальное напряжение сети, равное 115 кВ.
5.Расчитываем токи короткого замыкания в точке К2:
(3.7) 
(3.8) 
6.Переводим токи КЗ со стороны 110 кВ на сторону 10 кВ
Расчет дифференциальной защиты
Дифференциальная токовая защита трансформатора выполнена с использованием реле типа ДЗТ-11, так как удовлетворяет требованиям чувствительности, регламентируемыми ПУЭ. Защита выполнена в виде одного комплекта в предложении, что требуемый минимальный коэффициент чувствительности, определенный в результате расчетов при КЗ на выводах низкого напряжения трансформатора не менее 1,5.
Реле типа ДЗТ-11имеет промежуточный насыщающий трансформатор тока и одну тормозную обмотку. Использование тормозной обмотки дает возможность не подстраивать минимальный ток срабатывания защиты от токов небаланса при внешних повреждениях, поскольку несрабатывание защиты в этих случаях обеспечивается торможением.
Указанное, обуславливается большой чувствительностью защиты.
1. Составляем таблицу для расчета ДФЗ силового трансформатора.
Таблица 6
Параметры
| Наименование расчетной величины | 115 кВ | 11 кВ |
| 1.Ток с высокой и низкой стороны |   |  |
| 2. Выбираем Ктт | 150/5 | 600/5 |
| 3. Определяем вторичные токи в контурах дифференцированной защиты |  |  |
| 4.Токи КЗ в max и min режимах | 388/214 | 3414/2461 |
| 5. Определяем ток срабатывания защиты по отсечке броска тока намагничивания | IСЗ≥1,5·I1НВIСЗ≥1,5·32=48А | ------- |
| 6. Определяем ток срабатывания защиты по условию чувствительности. | IСЗ≤  | ------- |
2. Определяем ток срабатывания защиты на стороне 110 кВ
, (3.9)где Ктт – коэффициент трансформации трансформаторов тока с высокой стороны, равной 30.
4. Определяем число винтов (на отпайку) на стороне 110 кВ
, (3.10)где F – магнитодвижущая сила реле ДЗТ-11 равна 100 А·W
Принимаем стандартную отпайку со стороны 110 кВ
5. Определяем число витков (отпайку) со стороны 10 кВ.
(3.11) 
Принимаем стандартную отпайку со стороны 10 кВ
W10 = 14 витков
6. Определяем полный ток колебания ДФЗ
(3.12)где ε – полная погрешность трансформатора тока, не должна превышать 10% -0,1,
∆U – погрешность, обусловленная регулирования РПН и не должна превышать 16%+0,16,
W10пр – принятое число витков, 14 виток,
W10расч – расчетное число витков, 13,5 виток.
7. Определяем число витков отпайки тормозной обмотки
(3.13)где tgγ –угол наклона тормозной характеристики реле ДЗТ-11, равной 0,87.
- максимальный трех фазный ток короткого замыкания, равный 388 А. 
Принимаем стандартную отпайку 7 витков.
7. Определяем уточненный ток срабатывания на стороне 110 кВ.
(3.14) 
8. Определяем уточненный ток срабатывания на стороне 110 кВ.
(3.15) 
9. Определяем коэффициент чувствительности дифференциальной защиты.
(3.16)где
- двухфазный ток короткого замыкания, равный 214 А. 
Коэффициент чувствительности в соответствии с ПУЭ должен быть в пределах 0 ≥ Кч ≥ 2.
Полученный коэффициент чувствительности удовлетворяет условию, принимаем его равным 2,0.
10. Определяем коэффициент надежности
(3.17) 
Составим схему включения обмоток реле ДЗТ-11 в токовую цепь дифференциальной защиты.
Состав схемы:
Дифференциальная защита трансформатора выполняется на двух реле типа ДЗТ-11, которое подключается в фазу «А» и «С». Пример включения в фазу «А» приведен на рисунке 3.1. аналогичный контур собирается для второго реле, но только на фазе «С», которое подключается к точкам аи с.
С высокой стороны трансформатора соединены в треугольник (∆), а с низкой стороны в звезду (
).Wp – в схеме не используется, так как выбран двух обмоточный силовой трансформатор.
Выбираем уставки для дифференциальной защиты:
1. Iсз = 90 А,
2. WурI = 14вит.,
3. WурII= 21 вит.,
4. Wтор = 7 вит.
Расчет МТЗ – 110 к В
Для отключения КЗ на шинах низкого напряжения и для резервирования отключений КЗ на элементах присоединенных к шинам, предусмотрено МТЗ с комбинированным пуском напряжения в цепи каждого отвлечения к выключателю низкого напряжения трансформатора. МТЗ устанавливается на стороне высшего напряжения, выполнено на трех реле типа РТ-40.