Проект электрокотельной ИГТУ (стр. 25 из 28)
Iном.рас. > Iрасч.
Автоматический выключатель недолжен отключаться в нормальном режиме работы защищаемого элемента, поэтому ток уставки замедленного срабатывания регулируемых расцепителей: Iном.рас > (1,1 – 1,3) Iрасч
Sном =100 кВА Uвн = 6 кВ Uнн = 0,4 кВ
АВыбираем автоматический выключатель марки: ВА 53-37 Uном = 400 В
Iном = 160 А Iрасц. = 5Iном tср = 0,3 с I(3)к.з = 26,2 кА
8.4 РАСЧЁТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА ГПП
Для трансформаторов напряжением выше 6 кВ предусматриваются устройства релейной защиты, действующие при:
повреждениях внутри баков маслонаполненных трансформаторов (газовое реле, реагирующие на образование газов внутри трансформатора, работает как на сигнал, так и на отключение);
многофазных замыканиях на выводах и в обмотках, витковых замыканиях в обмотках, однофазных замыканиях на землю (дифференциальная защита) понижении уровня масла
Исходные данные:
Uвн = 220 кВ;Uнн = 6 кВ;Sт = 40000 кВА;
Защита от многофазных К.З. трансформаторе и на его выводах.
Для трансформаторов мощностью Sт >6,3 МВА устанавливается дифференциальная защита без выдержки времени, с включением реле по схеме соединения трансформаторов тока обратной соединению обмоток силового трансформатора.
Защита выполняется на базе реле типа ДЗТ-11.
1.Для напряжения 220 кВ:
Первичный номинальный ток:
Iвн =
= 100,4 А.Трансформаторы тока КТТ = 100/5 -схема соединения трансформаторов тока D;
Вторичный номинальный ток в плечах защиты:
Iвн2 =
= 8,7 А.2.Для напряжения 6 кВ:
Первичный номинальный ток:
Iнн =
= 3666,4 А.Трансформаторы тока КТТ = 4000/5 -схема соединения трансформаторов тока неполная Y;
Вторичный номинальный ток в плечах защиты:
Iнн2 =
= 4,6 А3.Ток срабатывания защиты:
Iсз =Кн ∙ Iвн =1,5 ∙ 100,4 = 150,6 А
где Кн =1,5 –коэффициент надежности.
4.Ток срабатывания реле на не основной стороне:
Iср.не осн. =
= 13,04 А5.Число витков обмотки не основной стороны:
Wне осн. =
= 7,67 виткаПринимаем Wнеосн. =8 витков
где FСР = 100 А –магнитодвижущая сила срабатывания реле при отсутствии торможения [15].
6.Ток срабатывания реле на не основной стороне при Wне осн :
Iср.не осн. =
= 12,5 А7.Число витков обмотки основной стороны:
Wосн. =
= 15,1 виткаПринимаем Wосн. =15 витков
8.Первичный расчетный ток небаланса для определения витков тормозной обмотки:
Iнб =(e + Uрпн%+
)∙ Iк = (0.1 + 0.16 + 
) ∙ 323,2 =86,2 Агде e = 0,1 –относительное значение тока намагничивания
Uрпн% = 0,16 –половина суммарного диапазона регулирования под напряжением
Iк = 323,2 А – периодическая составляющая при внешнем коротком замыкании, приведенная к напряжению обмотки высшего напряжения
9.Число витков тормозной обмотки :
Wтор. =
= 8,1 виткаПринимаем ближайшее большее Wтор. = 8 витка
где tga = 0,75 –тангенс угла наклона к оси абсцисс касательной тормозной характеристики.
10. Коэффициент чувствительности :
Кч =
= 1,86КЧ ³ 1,5 – условие ПУЭ выполняется.
Максимальная токовая защита трансформаторов.
Дополнительно к дифференциальной защите устанавливается действующая на отключение с выдержкой времени максимальная токовая защита, выполненная на реле тока типа РТ-40 и реле времени типа ЭВ-100.
Ток срабатывания реле максимальной токовой защиты выбирается с учетом отстройки от номинального тока, в зависимости от тока срабатывания защиты:
1.Для стороны напряжения 220 кВ:
Ток срабатывания защиты:
IС.З. =
= 191,9 Агде КН = 1,25 –коэффициент надежности для реле РТ-40, при действии защиты на отключение [4].
КВ = 0,85 –коэффициент возврата реле РТ-40 [4].
КСМЗ = 1 –коэффициент самозапуска [4].
1,3 -коэффициент, учитывающий возможную перегрузку при аварии
 |
Ток срабатывания реле:
По току срабатывания выбирается тип реле:
Выбираем реле РТ – 40/20 [15]
Ток срабатывания реле: IСР = 5…20 А
Уставка срабатывания реле 16,6 А (обмотки соединены параллельно).
Выбираем реле ЭВ – 134 [16]
Пределы уставок: t = 0,5…9 с
Уставка по выдержке времени 1 с.
 |
Коэффициент чувствительности:
КЧ ³ 1,5 – условие ПУЭ выполняется.
2.Для стороны напряжения 6 кВ:
Ток срабатывания защиты:
IС.З. =
= 7009,3 АТок срабатывания реле:
 |
По току срабатывания выбирается тип реле:
Выбираем реле РТ – 40/10 [15]
Ток срабатывания реле: IСР = 2,5…10 А
Уставка срабатывания реле 8,76 А (обмотки соединены параллельно).
Выбираем реле ЭВ – 134 [16]
Пределы уставок: t = 0,5…9 с
Уставка по выдержке времени 0,5 с.
Коэффициент чувствительности:
 |
КЧ ³ 1,5 – условие ПУЭ выполняется.
Газовая защита
Газовая защита получила широкое распространение в качестве весьма чувствительной защиты от внутренних повреждений трансформаторов. основанная на использовании явлений газообразования. Образование газа является следствием разложения масла и других изолирующих материалов под действием электрической дуги при витковых замыканиях и при "пожаре стали". Электрическая дуга возникает и при многофазных коротких замыканиях в обмотках. Поэтому газовая защита является универсальной защитой от всех внутренних повреждений трансформатора.
Также в трансформаторах могут возникнуть так называемые ненормальные режимы работы, обусловленные внешними короткими замыканиями и перегрузками. В этих случаях в обмотках трансформатора появляются большие токи (сверхтоки).Длительный перегруз трансформатора недопустим так как в этом режиме выделяется повышенное количество тепла, что неудовлетворительно сказывается на изоляции обмоток.
Длительность допустимой перегрузки регламентируется ПУЭ. При наличии дежурного персонала защита выполняется на сигнал, на подстанциях без дежурного персонала защита от перегрузки действует на разгрузку или отключение.
Газовая защита, как указывалось выше, основана на использовании явления газообразования в баке повреждённого трансформатора. Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Это даёт возможность выполнить газовую защиту, способную различать степень повреждения, и в зависимости от этого действовать на сигнал или отключение.
Основным элементом газовой защиты является газовое реле, устанавливаемое в маслопроводе между баком и расширителем. Ранее выпускалось поплавковое газовое реле ПГ-22 , теперь выпускается более совершенное реле РГЧЗ-66 с чашечкообразными элементами.
Достоинства газовой защиты: высокая чувствительность и реагирование практически на все виды повреждения внутри бака; простота выполнения, а также способность защищать трансформатор при недопустимом понижении уровня масла по любым причинам. Наряду с этим защита имеет ряд существенных недостатков, основной из которых - не реагирование её на повреждения расположенные вне бака, в зоне между трансформатором и выключателем. Зашита может подействовать ложно при попадании воздуха в бак трансформатора, что может быть, например, при доливке масла, после ремонта системы охлаждения и в ряде других случаев. Возможны также ложные срабатывания защиты на трасформаторах, установленных в районах, подверженных землетрясениям. В таких случаях допускается возможность перевода действия отключающего элемента на сигнал. В связи с этим газовую защиту нельзя использовать в качестве единственной защиты трансформатора от внутренних повреждений.
Газовая защита обязательна для трансформаторов мощностью
кВА. Допускается устанавливать газовую защиту и на трансформаторах меньшей мощности. Для внутрицеховых подстанций газовую защиту следует устанавливать на понижающих подстанциях практически любой мощности, допускающих это по конструкции, независимо от наличия другой быстродействующей защиты.8.5 ЗАЩИТА ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ШИНАХ 6 кВ.
Защита выполнена с помощью реле подключенного к вторичной обмотке трансформатора напряжения типа НТМИ-6-66 установленного на шинах 6 кВ ГПП, которая имеет соединение по схеме разомкнутого треугольника (в нормальном режиме геометрическая сумма всех токов равна нулю). При однофазном замыкании через реле проходит ток, вызванный наличием напряжения во вторичной обмотке трансформатора напряжения, так как напряжение одной фазы будет равно нулю. Сети 6 кВ выполнены с изолированной нейтралью, имеют малые токи замыкания на землю, а потому защита от однофазного замыкания в шинах 6 кВ выполняется с действием на сигнал.