Проектирование релейной защиты трансформатора (стр. 3 из 4)

А.

По найденному первичному току срабатывания I_СЗ МТЗ определяем вторичный ток срабатывания реле I_СР и выбираем тип реле

,

А.

Выбираем реле типа РТ – 40/20

МТЗ со стороны 110 кВ для повышения чувствительности дополняется блокировкой (пуском) по напряжению.

Трансформаторы напряжения на отпаечных подстанциях устанавливаются на шинах тяговой и районной обмоток трансформатора. В связи с этим напряжения срабатывания защиты по напряжению будет равно:

,

где U_рmin– минимальное рабочее напряжение на шинах, например, тяговой

обмотке;

К_З – коэффициент запаса, Кз=1,15 – 1,25;

Кв – коэффициент возврата (Кв=1,2 для реле типа РН – 50).

кВ

По найденному первичному напряжению U_СЗ определяем вторичное напряжение срабатывания реле U_СР и выбираем тип реле

,

где n_н – коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

Выбираем трансформатор напряжения НКФ – 110-83У1

U1=110000/

В, U2=100/ В,

n_н=U1/U2=110000/100=1100,

В.

Выбираем реле РН – 53/200

Uсз = (Uрмин/(Кз*Кв))

U_рмин=27,5 кВ:

Uсз=27,5/1,2*1,2=19,09 кВ

Выбираем тр-р напряжения ЗНОМ-35-65

U1=27500 В, U2=100 В

n_н=U1/U2=27500/100=275

U_ср=19090/275=69 В

Выбираем реле РН – 53/200

Чувствительность МТЗ при наличии блокировки минимального напряжения не проверяется.

Выдержка времени МТЗ со стороны ВН трансформатора tмтз вн должна удовлетворять условиям:

tмтзвн= tмтзсн+Δt;

tмтз вн=tмтз нн+Δt;

где tмтз нн, tмтз сн – выдержки времени МТЗ вводов среднего и низкого напряжения;

Δt – ступень выдержки времени.

Выдержка времени МТЗ ввода районной обмотки на отключение секционного выключателя шин районной обмотки tмтз св определяется по выражению:

tмтз св=tфрп+Δt,

а на отключение выключателя ввода районной обмотки:

tмтзрп=tмтзсв+Δt,

где tфрп – выдержка времени фидеров районных потребителей.

tмтз св=0,7+0,4=1,1 с,

tмтз рп=1,1+0,4=1,5 с

Выдержка времени МТЗ ввода 27,5 кВ трансформатора:

tмтзсн=tфкс+Δt=0,5+0,4=0,9 c.

Тогда выдержка времени со стороны ВН:

tмтз вн =1,5+0,4=1,3 с,

tмтз вн =0,9+0,4=1,9 с.

Из двух значений выдержек времени принимаем наибольшее, т. е. tмтз вн =1,9 с. Выбираем реле типа ЭВ – 122 (0,25 – 0,35)

Максимальная токовая защита ввода 27,5 кВ трансформатора. Первичный ток этой защиты определяется на основании уже описанных выражений, причём k_сзп принимается равным 1, Iнmax=2Iн (где Iн – номинальный ток тяговой обмотки трансформатора).

А,

тогда

А.

Далее определяем ток срабатывания реле и выбираем его тип. Затем определим чувствительность МТЗ по минимальному току двухфазного к.з. на стороне 27,5 кВ трансформатора:

,

А

Выбираем реле типа РТ – 40/20.

Значит для повышения k_ч МТЗ дополним блокировкой по минимальному напряжению.

,

.

Выбираем тр-р напряжения ЗНОМ-35-65:

U_1н = 27500 В

U_2н = 170 В

n_Т = 161

Выбираем тип реле РН – 53/200

Выдержка времени МТЗ:

tмтз сн = tфкс+Δt

t мтз. сн=0,5+0,4=0,9

Выбираем реле типа ЭВ – 112(0,1 – 1,3)

Максимальная токовая защита ввода районной обмотки трансформатора. Определим первичный ток срабатывания

,

I_нмакс=2* I_н=2*375=750 А,

А.

Определим ток срабатывания реле:

Выбираем тип реле РТ – 40/50

Значит для повышения k_ч МТЗ дополним блокировкой по минимальному напряжению

Выбираем трансформатор напряжения НОМ-35-66, обмотки:

U_1н = 35000 В

U_2н = 100 В

n_Т = 350

Выбираем тип реле РН – 53/200

Выдержка времени МТЗ ввода районной обмотки на отключение СВ шин

А на отключение выключателя ввода районной обмотки.

Выбираем реле типа ЭВ – 122(0,25 – 3,5)

4. Максимальная токовая направленная защита

Первичный ток срабатывания пусковых реле этой защиты выбирается по выражению:

,

где Iн – номинальный ток трансформатора на стороне ВН.

А

Вторичный ток срабатывания реле определится по выражению:

,

А.

Выбираем реле типа РТ – 40/6

Обмотки напряжения реле направления мощности получают питание от трансформаторов напряжения, присоединенных к шинам 27,5кВ. Реле направления мощности включается по 90⁰ схеме.

5. Максимальные токовые защиты от ненормальных режимов

Защита от перегрузки трансформатора. Первичный ток срабатывания защиты от перегрузки на стороне ВН трансформатора определяется по выражению:

где k_з – коэффициент запаса, k_з=1,05.

Далее определяем вторичный ток срабатывания реле и выбираем тип токового реле и реле времени, так как защита действует на сигнал с выдержкой времени 9 с.

,

.

Выбираем реле РТ-40/10,ЭВ-132(0,5-9)

Защита включения обдува трансформатора. Автоматическое включение обдува трансформатора производится при его нагрузке , равной 0,7Iн, т.е. I_{cз оз}=0,7 I_н.

Далее определяем вторичный ток срабатывания реле и выбираем его тип. Выбираем также тип реле времени.

Выбираем реле типа РТ-40/10,ЭВ-132(0,5-9).

6. Защита блокировки отделителя

Блокировка отделителя (ОД) должна надежно (при Кч

) срабатывать при включении короткозамыкателя (КЗ). Для этого необходимо знать однофазный ток к.з. на стороне 110 кВ подстанции в минимальном режиме энергосистемы.

Его можно определить по току трехфазного к.з. на стороне 110 кВ в режиме минимума энергосистемы на основании соотношения:

,

где

-соответственно сопротивления нулевой и прямой последовательности до точки к.з.

Считая, что подстанция питается по одноцепным ЛЭП со стальным грозозащитным тросом, для которых

, получаем:

,

А.

Тогда первичный ток срабатывания блокировки ОД определится по выражению:

,

где k_ч – коэффициент чувствительности, k_ч=2,5.

.

Вторичный ток срабатывания реле блокировки

,

где n_T – коэффициент трансформации ТА типа ТШЛ-0,5, устанавливаемого в цепи КЗ для питания реле блокировки. При одном первичном витке (шине)

.

А