Электроснабжение агломерационной фабрики металлургического комбината (стр. 8 из 13)
Рис 10. Схема подключения измерительных приборов.
9. Релейная защита
В электрических сетях промышленных предприятий возможно возникновение повреждений, нарушающих нормальную работу электроустановок. Наиболее распространенными и опасными видами повреждений являются короткие замыкания, к ненормальным режимам относятся перегрузки. Повреждения и ненормальные режимы могут привести к аварии всей СЭС или ее части, сопровождающейся недоотпуском электроэнергии или разрушением основного электрооборудования.
Предотвратить возникновение аварий можно путем быстрого отключения поврежденного элемента или участка сети. Для этой цели электрические установки снабжают автоматически действующими устройствами релейной защиты (РЗ), являющейся одним из видов послеаварийной автоматики. РЗ может быть предназначена для сигнализации о нарушениях в сетях. При повреждении в цепи РЗ выявляет поврежденный участок и отключает его, воздействуя на коммутационные аппараты. При ненормальных режимах (недлительные перегрузки, замыкание фазы на землю в сетях с изолированной нейтралью, понижение уровня масла в расширителе трансформатора и т.д.), РЗ действует на сигнал. На подстанциях без постоянного обслуживающего персонала те же защиты действуют на отключение, но обязательно с выдержкой времени.
Основными требованиями к РЗ являются:
быстродействие;
селективность;
чувствительность;
надежность.
Для трансформаторов ППЭ предусматриваются устройства РЗ от многофазных КЗ в обмотках и на выводах, присоединенных к сетям с глухо - заземленной нейтралью, витковых замыканий в обмотках, токов в обмотках, токов в обмотке при внешних КЗ и перегрузках, понижение уровня масла в трансформаторах.
Газовая защита реагирует на образование газов, сопровождающих повреждения внутри кожуха трансформатора, в отсеке переключателя отпаек устройства РПН, при чрезмерном понижении уровня масла.
В качестве реле защиты используется газовое реле. При наличии двух контактов газового реле защита действует на сигнал или отключение. В соответствии с [1] предусмотрена возможность перевода действия отключающего контакта газового реле на сигнал и выполнение раздельной сигнализации от сигнального или отключающего контактов реле.
Газовая защита устанавливается на трансформаторы ППЭ и на внутрицеховые трансформаторы мощностью 630 кВ и более.
Применяется реле типа РГУЗ - 66. Характер повреждения устанавливают по цвету газа.
Продольная дифференциальная защита действует без выдержки времени на отключение поврежденного трансформатора от неповрежденной части энергосистемы с помощью выключателей. Продольная защита осуществляется с помощью реле тока, обладающим улучшенной отстройкой от бросков тока намагничивания, переходных и установившихся токов небаланса. Дифзащита трансформатора с реле ДЗТ - 11 выполняется так, чтобы при внутренних повреждениях трансформатора торможение было минимальным или совсем отсутствовало. Поэтому тормозная обмотка реле обычно подключается к трансформаторам тока, установленным на стороне низшего напряжения силового трансформатора.
9.1 Дифференциальная защита трансформатора
Производится расчет ППЭ, выполненный с реле ДЗТ - 11. Трансформатор ТРДН - 25000/ 110:
Определяются первичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора, с соответствующей его номинальной стоимостью:
;где Sн. т - номинальная мощность защищаемого трансформатора, кВА.
Uср - номинальное напряжение обмотки трансформатора, кВ.
. 
Применяются трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 300/5 и 1500/5.
Определяется соответствующие вторичные токи в плечах защиты:
где nт. т - коэффициент трансформации трансформатора тока;
kсх - коэффициент схемы.
, 
Выбирается сторона, к трансформатору тока которой целесообразно присоединить тормозную обмотку. На трансформаторах с расщепленной обмоткой - на сумму токов, установленных в цепи каждой из расщепленных обмоток.
Определяется ориентировочное значение первичного тока срабатывания защиты без учета I”н. б. расч, исходя из принятого места установки тормозной обмотки.
Если тормозная обмотка включена на сумму токов, то выбор Iс. з. производится по условию отстройки от броска тока намагничивания.
где kн - коэффициент отстройки от Iн для реле ДЗТ-11 kн=1,5 [2]
Ток срабатывания реле на основной стороне:
;где kсх=
, так как трансформаторы тока соединены в треугольник. 
Определяется число витков рабочих обмоток реле, включенных в плечо защиты с основной стороны.
витка.Принимается wосн=18 витков (110кВ) wосн=wраб.
Расчетное число витков обмотки реле, включаемых с не основной стороны (6кВ)
.Принятое число витков обмотки НТТ реле для не основной стороны:
w1 ур=w2ур=17 витков.
Для определения числа витков тормозной обмотки реле вычисляется максимальный ток небаланса при внешнем К.З. на шинах 6кВ по формуле:
где Ка - коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей, Ка=1;
Кодн - коэффициент однотипности ТТ, Кодн=1;
Е - относительная погрешность ТТ Е=0,1;
ΔUрег - погрешность, обусловленная переключением РПН? Uрег=0,5·Д=8,01%,
Д - диапазон регулирования для ТРДН-25000/110 Д=16,02.
Число витков тормозной обмотки:
;где Iторм - первичный тормозной ток при К.З., кА.
Tgλ=0,75 для реле ДЗТ-11.
витка.Согласно стандартного ряда [8] число витков тормозной обмотки для ДЗТ-11 выбирается wт=5.
Коэффициент чувствительности при К.З. в зоне действия, когда ток К.З. проходит через ТТ стороны 110 кВ и торможение отсутствует.
Где
-ток в обмотке реле ДЗТ при условии, что он проходит по ТТ только одной стороны.Iс. р. - ток срабатывания реле, соответствующий числу витков первичной обмотки НТТ ДЗТ.
Ток срабатывания реле ДЗТ при выбранном числе витков обмотки на стороне 110 кВ wосн. =18.
;Коэффициент чувствительности равен:
Данное значение Кч больше чем должно быть, согласно [1] Кч=2, следовательно защита удовлетворяет требованиям.
9.2 Защита от токов внешних многофазных КЗ
Защита предназначена для отключения внешних многофазных КЗ при отказе защиты или выключателя смежного поврежденного элемента, а также для выполнения функций ближнего резервирования по отношению к основным защитам трансформатора (дифференциальной и газовой). В качестве защиты от токов внешних многофазных КЗ используются:
токовые защиты шин секций распределительных устройств низшего и среднего напряжений, подключенных к соответствующим выводам трансформатора;
максимальная токовая защита с пуском напряжения, устанавливаемая на стороне высшего напряжения защищаемого трансформатора.
Основным условием является [4].
Определяется ток срабатывания защиты:
.Определяется коэффициент чувствительности:
;Если Кч >1,5, то по [1] защита выполняется без пуска по U. Применяются к установке реле типа РТ-40. Время срабатывания выбирается из условий селективности защищаемого объекта.
9.3 Защита от токов перегрузки
На трансформаторах номинальной мощности 400кВА и более, подверженных перегрузке, предусматривается максимальная токовая защита от токов перегрузки с действием на сигнал с выдержкой времени. Защита устанавливается на двухобмоточных трансформаторах с односторонним питанием - на стороне питания и на стороне обмотки меньшей мощности. Для двухобмоточных трансформаторов с расщепленными обмотками 10 (6) кВ установка защиты обязательна на каждой части расщепленной обмотки.