Реконструкция подстанции 110/35 кВ (стр. 9 из 15)

Рисунок 5.2 – Зоны защиты молниеотводов

Длина диагонали, м

Условие защиты внутренней части зоны на высоте h_х системы из четырех молниеотводов, м

,

,

,

где

− активная высота молниеотвода, м;

− высота молниеотвода, м;

− высота, на которой необходимо обеспечить защиту, м;

p = 1 – коэффициент, зависящий от высоты молниеотвода.

Радиус защиты одного молниеотвода на высоте h_х, м

Оценим ширину зоны защиты. Считаем вероятность прорыва молнии 0,05, при данной вероятности в среднем объект будет поражаться не реже одного раза в 200 лет. Ширина зоны защиты зависит от соотношения, м.

,

;

;

Тогда ширина зоны, м

После реконструкции оборудование подстанции будет находиться в зоне между молниеотводами то, следовательно, защита оборудования от прямых ударов молнии обеспечена.

4.10 Система постоянного оперативного тока

В связи с заменой силовых трансформаторов, защита которых будет обеспечиваться устройствами релейной защиты на микропроцессорной базе, а также установкой на высшем напряжении подстанции выключателей повышаются требования к качеству их электроснабжения.

В качестве источника оперативного постоянного тока можно принять к установке шкаф «ExOn».

Шкаф состоит из четырех основных модулей, которые определяют качество и надежность его работы:

− зарядное устройство;

− аккумуляторная батарея;

− модуль распределения электроэнергии по потребителям;

− система управления.

Основными преимуществами данного шкафа оперативного тока являются:

− компактная конструкция, за счет применения зарядных устройств модульного типа;

− герметизированная, необслуживаемая аккумуляторная батарея.

Данные преимущества особенно актуальны в условиях данной подстанции.

5 Релейная защита трансформатора

5 1Выбор типов трансформаторов тока, напряжения и их коэффициентов трансформации

Трансформаторы тока и напряжения были выбраны в разделе 3.

Коэффициент трансформации трансформатора напряжения равен отношению номинального первичного напряжения к вторичному

Номинальные первичные напряжения трансформатора напряжения стандартизированы в соответствии со шкалой номинальных линейных напряжений сети. Номинальные вторичные напряжения, В, установлены равными 100 и

.

Коэффициент трансформации трансформатора тока равен отношению номинального первичного тока к вторичному

Определяем первичные токи для всех сторон трехобмоточного трансформатора, соответствующие его мощности, кА

Коэффициенты трансформации трансформаторов тока

;

,

где

, - первичные токи для всех сторон трансформатора, А.

Определяем вторичные номинальные токи, А

По значениям базисных токов производится выбор числа витков первичных обмоток входных ТТ терминала (грубое выравнивание) и точное (цифровое) выравнивание токов присоединений.

Выбор витков входных трансформаторов тока производится по таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Выбор витков входных ТТ терминала БЭ2704V041

Базисный	Фаза	Зажимы Х1, Х2 терминалов БЭ2704V041
ток	сторона ВН	сторона СН	сторона НН1	сторона НН2
0,251–1,000	А	Х2:5–Х2:1	Х2:10–Х2:6	Х1:5–Х1:1	Х1:10–Х1:6
В	Х2:15–Х2:11	Х2:20–Х2:16	Х1:15–Х1:11	Х1:20–Х1:16
С	Х2:25–Х2:21	Х2:30–Х2:26	Х1:25–Х1:21	Х1:30–Х1:26
1,001–4,000	А	Х2:5–Х2:2	Х2:10–Х2:7	Х1:5–Х1:2	Х1:10–Х1:7
В	Х2:15–Х2:12	Х2:20–Х2:17	Х1:15–Х1:12	Х1:20–Х1:17
С	Х2:25–Х2:22	Х2:30–Х2:27	Х1:25–Х1:22	Х1:30–Х1:27
4,001–16,000	А	Х2:5–Х2:4	Х2:10–Х2:9	Х1:5–Х1:4	Х1:10–Х1:9
В	Х2:15–Х2:14	Х2:20–Х2:19	Х1:15–Х1:14	Х1:20–Х1:19
С	Х2:25–Х2:24	Х2:30–Х2:29	Х1:25–Х1:24	Х1:30–Х1:29

5.2 Дифференциальная защита трансформатора

Выбираются уставки:

– ток срабатывания дифференциальной защиты трансформатора (ДЗТ);

– ток начала торможения ДЗТ;

– ток торможения блокировки ДЗТ;

– коэффициент торможения ДЗТ;

– уровень блокировки по 2-й гармонике;

– ток срабатывания дифференциальной отсечки.

Характеристика срабатывания ДЗТ приведена на рисунке 6.2.

Рисунок 5.2 – Характеристика срабатывания ДЗТ

Рассчитаем относительный начальный ток срабатывания ДЗТ (чувствительного органа) I_{до.расч} при отсутствии торможения определяется с помощью выражения

где k_отс. – коэффициент отстройки; Рекомендовано значение k_отс = 1,5.

Значение I_{нб.расч} определяется с помощью выражения, А,

k_пер – коэффициент, учитывающий переходный процесс (k_пер = 2,0, если доля двигательной нагрузки менее 50%);

k_одн – коэффициент однотипности высоковольтных трансформаторов тока: k_одн = 1,0 – для трансформаторов тока с номинальным током 1 А,

k_одн = 2,0 – для трансформаторов тока с номинальным током 5 А и при использовании вместе трансформаторов тока с номинальным током 1 и 5А;

e - относительное значение полной погрешности ТТ установившемся в режиме. В соответствии с [2] при 10% погрешности принимается равным 0,1, а при 5% погрешности – 0,05;

DU_рпн – относительная погрешность, обусловленная наличием РПН, принимается равной половине действительного диапазона регулирования или ступени регулирования, если РПН не используется;

Df_выр. – относительная погрешность выравнивания токов плеч. Данная погрешность определяется погрешностями входных ТТ и аналого-цифровыми преобразователями терминала. Может быть принята

Df_выр = 0,02

Ток начала торможения ДЗТ

I_т.о = 0,6 – для пускорезервных трансформаторов и трансформаторов, на которых возможно несинхронное АВР;

I_т.о = 1,0 – во всех остальных случаях.

Ток торможения блокировки I_т.бл. ДЗТ определяется исходя из отстройки от максимально возможного сквозного тока нагрузки. Своего наибольшего значения сквозной ток нагрузки достигает при действии АВР секционного выключателя или АПВ питающих линий и может быть принят равным

I^свк = (1,5 – 2,0)I_ном = 1,75·126 = 202,5

I_т.бл. = К_отс. I_свк.= 1,1 · 202,5 = 222,75

где k_отс. = 1,1 – коэффициент отстройки от внешнего КЗ.

С помощью правильного выбора коэффициента торможения обеспечивается несрабатывание ДЗТ в диапазоне значений тормозного тока от I_т.0 до I_т.бл.

Тормозной ток ДЗТ формируется по следующему алгоритму:

,	если 90º < α < 270º,
	если -90º < α < 90º или = 0,

где I₁ – наибольший из трех токов сторон ВН, НН ( 5039 А);

I₂ = I_вн + I_нн1+ I_нн2 – I₁ = 126+690+ 690 –5039 = -3533 А – сумма всех токов

за исключением I'₁;

a - угол между векторами токов I₁ и I₂ , в проектных расчетах может быть принят 10–20 °;

Если по защищаемому трансформатору протекает ток I_СВК, он может вызвать дифференциальный ток: