Разработка систем релейной защиты и автоматики основных элементов АЭС (стр. 2 из 8)
Пуск устройства резервирование отказа выключателя (УРОВ). УРОВ пускается защитами, действующими на отключение резервируемого выключателя с двойным контролем проходящего через него тока (с помощью двух взаимно резервируемых токовых реле).
1.2 Релейная защита трансформатора собственных нужд
Для защиты от всех видов короткого замыкания в обмотках и на выводах трансформатора, включая витковые замыкания в обмотках, предусматривается установка дифференциальной защиты. Защита выполняется на реле ДЗТ-21 с торможением. Зона действия защиты ограничена местом установки трансформаторов ТА1 и ТА2-I,ТА2-II. Трансформатор ТА1 устанавливается на стороне высшего напряжения, а трансформатор ТА2-I и ТА2-II на низкой стороне трансформатора собственных нужд (ТСН). При коротком замыкании в зоне действия защиты ток в первичной обмотке рабочей цепи модуля защиты ДЗТ-21 будет равен сумме вторичных токов, реле срабатывает и действует на цепи основной защиты блока.
Для защиты от замыканий внутри бака трансформатора и в контакторном объеме регулятора под нагрузкой (РПН), сопровождающихся выделением газа устанавливается газовая защита с одним газовым реле, контролирующая выделение газа из бака трансформатора в расширитель (реле Бухгольца), и с одним газовым реле для контакторного отсека РПН (UKF-25/10). Газовая защита бака трансформатора выполняется с двумя ступенями, действующими на сигнал и на отключение. Газовая защита контакторного отсека РПН выполняется одной ступенью, действующей на отключение.
Максимальная токовая защита с пуском по напряжению стороны 6,3 кВ резервирует основные защиты отходящих от ТСН присоединений. Защита присоединяется к ТТ на низкой стороне и ТН установленному на напряжение 6,3 кВ. Защита выполняется на реле РН-53/60Д, двумя реле тока РТ-40, фильтр-реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М. Защита выполняется с двумя выдержками времени и действует последовательно на отключение выключателя НН и на выходные промежуточные реле защиты трансформатора.
Защита от перегрузок выполняется максимальной токовой защитой с независимой выдержкой времени. Защита осуществляется одним реле тока РТ-40 включенным на ток одной фазы. Защита присоединяется к ТТ установленному со стороны НН. Защита действует на сигнал с выдержкой времени. Выдержка времени больше максимальной выдержки времени резервных защит трансформатора.
Дистанционная защита на стороне ВН ТСН предусматривается для резервирования дифференциальной защиты ТСН. Для защиты используется блок-реле КРС-2. На стороне ВН ТСН устанавливается по два комплекта дистанционной защиты. На каждый из них подается ток со стороны ВН и напряжение от ТН на выводах одной из расщепленных обмоток НН.
Дистанционная защита на стороне НН ТСН предусматривается для защиты шин секции и резервирования защиты присоединений этой секции. Защита выполняется на блок-реле КРС-2. На рабочих вводах к секциям НН 6 кВ защита включается на ток и напряжение соответствующей расщепленной обмотки работающего ТСН.
Дуговая защита вводов рабочего питания 6 кВ действует по факту работы дистанционной защиты данного ввода. Действует через группу выходных реле резервных защит.
1.3 Релейная защита главного циркуляционного насоса
Согласно [Л-1] для защиты главного циркуляционного насоса предусматриваются следующие виды защит.
а) Дифференциальная защита – от многофазных замыканий в обмотке статора.
б) Защита от замыканий на землю – от однофазных коротких замыканий.
в) Защита минимального напряжения с действием на отключение неответственных двигателей – для обеспечения самозапуска.
Защита от многофазных коротких замыканий выполняется реагирующей на значения тока, протекающего к месту повреждения со стороны питающей сети, и действует на отключение двигателей от сети. Защита выполняется трехфазной, так как она является более чувствительной к двойным замыканиям на землю, чем двухфазная. Согласно [Л-1] при номинальной мощности двигателя более 500 кВт необходимо применять для защиты от многофазных КЗ дифференциальную защиту. В дифференциальной защите выполняется пофазное сравнение комплексных значений токов со стороны питания двигателя и со стороны его нулевых выводов. Для осуществления работы защиты используются два комплекта ТТ с одинаковыми коэффициентами трансформации, установленные со стороны питания в шкафу выключателя КРУ и со стороны нулевых выводов обмотки статора. Вторичные обмотки ТТ одноименных фаз соединяются жилами общего для всех фаз контрольного кабеля, образуя тем самым дифференциальную схему, в которую включаются реле. Применяя для улучшения отстройки от периодического тока небаланса торможения вторичным током ТТ одного из плеч позволяет улучшить чувствительность дифференциальной защиты.
В соответствии с [Л-1] защита от однофазных замыканий на землю предусматривается для электродвигателей номинальной мощности более 2000 кВт, при суммарном емкостном токе в сети, к которой подключен двигатель большем или равном 5 А. Устанавливаем защиту реагирующую на действующее значение тока нулевой последовательности выполненную на реле тока повышенной чувствительности РТЗ-51. Трансформатор тока нулевой последовательности типа ТЗЛМ.
Защита минимального напряжения – защита от потери питания устанавливается для предотвращения повреждения электродвигателя, затормозившегося в результате кратковременного или длительного понижения напряжения, при восстановлении питания, а так же для обеспечения условий самозапуска двигателя, обеспечения условий техники безопасности и технологического процесса. На каждой секции 6 кВ устанавливается 2х ступенчатая защита минимального напряжения. Первая ступень защиты служит для ускорения и повышения эффективности самозапуска ГЦН. Время срабатывания защиты 0,5 сек, а напряжение срабатывания Uс-з»0,7Uном из условия обеспечения самозапуска ответственных электродвигателей. Вторая ступень предназначена для отключения электродвигателя при перерывах питания по условию технологии или техники безопасности, а так же когда самозапуск двигателя с полной нагрузкой невозможен. Выдержку времени второй ступени защиты минимального напряжения принимаем 9 сек. При снижении напряжения до 0,5Uн и ниже с выдержкой времени 9 сек защита действует на отключение взаимозаменяемых электродвигателей ответственных механизмов для пуска автоматического ввода резерва (АВР) этих электродвигателей.
2. Расчет установок релейной защиты
2.1 Дифференциальная защита трансформатора блока на реле ДЗТ-21
Таблица 1
| Наименование величин | Числовые значения для сторон | ||
| 787 кВ | 24 кВ (вывод ген) | 24 кВ (ответвления к ТСН) | |
Первичные токи для сторон трансформатора блока, соответствующие номинальной мощности  |  |  | |
Первичный минимальный ток срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания  |  | ||
  Соединение трансформаторов тока | |||
| Коэффициент трансформации трансформаторов тока | 2000/1 | 30000/5 | 3000/5 |
Вторичные номинальные токи в плечах защиты  |  |  |  |
Выбор варианта включения промежуточных автотрансформаторов  | АТ-3143Креле I-11КТТ -I-4(0,6 А)  | Устанавливаем трансформатор тока ТК-120:   | |
Выбор ответвлений трансреактора рабочей цепи реле  |  |  | |
Минимальный ток срабатывания для каждого из плеч защиты  |  |  | |
| Номинальный ток ответвлений трансформаторов тока тормозной цепи релеIотв. торм.³ IВ | Iотв. торм. ВН=3,75 А | Iотв. торм. НН=5 А | |
| Проверка отстройки уставки I* нач. торм.=1 от тормозных токов в режимах нагрузки |  |  | |
| 0,5(0,88+1)=0,94<1 | |||
Определение коэффициента торможения кт при максимальном токе внешнего КЗ на выводах 750 кВ трансформатора (ток от генератора)  | IКЗ = 2340 А    | ||
2.2 Продольная дифференциальная защита генератора
Таблица 2