Разработка оптимального варианта понизительной подстанции для электроснабжения промышленных и (стр. 10 из 18)

(72)

Расчеты сведены в таблицу 19.

Таблица 19 – Расчет чисел витков рабочей обмотки НТТ реле

Наименование величины	Обозначение	Числовое значение
Ток срабатывания реле на основной стороне, А		6,56
Число витков рабочей обмотки НТТ реле для основной стороны: расчетное принятое		15,24 15
Число витков рабочей обмотки НТТ реле для стороны 110 кВ: расчетное принятое		18,1 18

Принимаем к использованию следующие числа витков:

витков, витков и витков, что соответствует минимальному току срабатывания защиты А.

Выберем необходимое число витков тормозной обмотки НТТ реле. Для этого рассмотри внешние КЗ между тремя фазами в максимальном режиме работы системы. При включении тормозной обмотки на сумму токов трансформаторов тока, установленных на стороне низшего напряжения, расчетным является КЗ на стороне 10 кВ (выбирается по большему значению числа витков тормозной обмотки). Исходя из полученных значений токов (таблица 6), определим первичный ток небаланса и необходимое число витков тормозной обмотки.

Результирующий ток в тормозной обмотке:

(73)

Первичный расчетный ток небаланса:

(74)

Где

коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока КЗ (принимается равным 1);

коэффициент однотипности трансформаторов тока (при однотипных трансформаторах тока принимается равным 1);

относительная погрешность трансформаторов тока ( );

диапазон регулирования устройства РПН, о.е.;

коэффициент токораспределения.

Число витков тормозной обмотки НТТ реле:

(75)

Расчет сведен в таблицы 20 и 21.

Таблица 20 – Расчет числа витков тормозной обмотки НТТ реле при КЗ на стороне 110 кВ

Наименование величины	Числовое значение
Результирующий ток в тормозной обмотке, А	6516
Первичный расчетный ток небаланса, А	994,4
Число витков тормозной обмотки НТТ реле: расчетное принятое	4,93 5

Таблица 21 – Расчет числа витков тормозной обмотки НТТ реле при КЗ на стороне 10 кВ

Наименование величины	Числовое значение
Результирующий ток в тормозной обмотке, А	9390
Первичный расчетный ток небаланса, А	24980,3
Число витков тормозной обмотки НТТ реле: расчетное принятое	8,11 9

Получили 2 значения

и . Принимаем к установке на реле большее значение, то есть витков.

Определим чувствительность защиты при металлическом КЗ в защищаемой зоне, когда торможение отсутствует (при включении тормозной обмотки реле на сумму токов трансформаторов тока, установленных на стороне 10 кВ, торможение отсутствует всегда). Рассматривается КЗ между двумя фазами на стороне 10 кВ. Ток КЗ в таблице 5.

Коэффициент чувствительности защиты:

(76)

Так как

, то защита удовлетворяет требованиям ПУЭ [2], то есть проходит по чувствительности.

Максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения от токов в обмотках трансформаторов, вызванных внешними КЗ.

Защита выполняется с помощью реле тока РТ – 40, фильтра-реле напряжения обратной последовательности РНФ – 1М и минимального реле напряжения РН – 54.

Первичный ток срабатывания защиты:

(77)

Где

коэффициент отстройки (для реле РТ – 40 [9]);

коэффициент возврата реле (для реле РТ – 40 [9]);

принимается по таблице 17.

Первичное напряжение срабатывания защиты определяется по следующим условиям.

Для минимального реле напряжения, включенного на междуфазное напряжение исходя из:

обеспечения возврата реле после отключения внешнего КЗ:

(78)

отстройки от напряжения самозапуска при включении от АПВ или АВР заторможенных двигателей нагрузки:

(79)

Где

междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях самозапуска после отключения внешнего КЗ ( [9]);

междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях самозапуска заторможенных двигателей нагрузки при включении их от АПВ или АВР ( [9]);

[9].

Для фильтра-реле напряжений обратной последовательности, исходя из минимальной уставки устройства (6 В междуфазных):

(80)

Вторичный ток срабатывания реле:

(81)

Выдержка времени защиты выбирается по условию согласования с последними, наиболее чувствительными ступенями защит от многофазных КЗ предыдущих элементов (отходящие линии – для стороны 10 кВ, максимальные токовые защиты (МТЗ) стороны 10 кВ – для стороны 110 кВ):

(82)

Где

наибольшее время срабатывания предыдущей ступени защиты, с;

ступень селективности, с ( с).

Чувствительность защиты определяется по следующим выражениям:

для реле тока:

(83)

для минимального реле напряжения:

(84)

для фильтра-реле напряжений обратной последовательности:

(85)

Где

первичное значение междуфазного напряжения в месте установки защиты при КЗ в защищаемой зоне, кВ;

первичное значение междуфазного напряжения обратной последовательности в месте установки защиты при КЗ в защищаемой зоне, кВ.

Расчет сведен в таблицу 22.

Таблица 22 – Расчет МТЗ трансформатора с комбинированным пуском напряжения.

Место установки защиты	А	А		А	В	В	с	Чувствительность
								Основная зона			Резервная зона
РУ-10 кВ	809	1252,4	1000/5	6,56	5833	600	1	2,35	1,512	5,06	1,202	1,212	2,59
РУ-110 кВ	74	104,7	100/5	10,87	64167	6600	1,5	2,34	1,51	1,57	1,201	1,201	1,205

Так как все коэффициенты чувствительности (таблица 22) в основной зоне больше 1,5, а в резервной зоне больше 1,2, то защита удовлетворяет требованиям ПУЭ [2], то есть проходит по чувствительности.