Времятоковую характеристику предохранителя с наибольшим номинальным током переносим из [4] на карту селективности. Известно, что отклонения ожидаемого тока плавления плавкого элемента при заданном времени плавления от типовых значений достигают ± 20%. Поэтому типовая характеристика 1 должна быть смещена вправо на 20 %.

3.2 Защита магистральной линии

Устанавливаем двухступенчатую токовую защиту, выполненную по двухрелейной схеме на основе реле прямого действия типа РТ-40.Токовая отсечка в данном случае может быть эффективной ,так как достаточно велико различие между токами КЗ в месте подключения ближайшего трансформатора Т4 (Iк(3)=1750А) и в месте в месте установки защиты магистральной линии(Iк(3)=1120А) Для определения типа трансформаторов тока двухступенчатой защиты рассчитаем максимальный рабочий ток, который равен сумме номинальных токов трансформаторов Т4, Т5, Т6 :

Ipa6.maxwl = Iном т = 34,64+34,64+22 = 91,28 А.

Выбираем ТПЛ-10К класса Р, КI = 600 / 5.

3.2.1 Селективная токовая отсечка

Определяется ток срабатывания селективной отсечки по условию отстройки от тока КЗ в конце участка W4, где подключен первый цеховой трансформатор:

Iс.о. >= 1,25 • I К5 = 1,25 • 1751 = 2188,75 А.

Проверяем надежность отстройки от бросков тока намагничивания:

Ic.о > (4-5) • Iном т = (4-5) • 91,28 = (365,12-456,4) < 2188,75 A.

Принимаем схему ТТ, соединенных в неполную звезду, в фазные провода которой включены реле РТ–40 .

Ток срабатывания реле :

=18,24 А.

Принимаем реле РТ-40/20 с уставкой 20 А. Уточняем Iсо= 120*20=2400 А.

Токовая отсечка устанавливается на тех линиях, согласно требованиям ПУЭ, где она защищает более 20% её длины, поэтому, в данном случае коэффициент чувствительности не проверяется.

3.2.2 Максимальная токовая защита

МТЗ отстраивается от суммы номинальных токов всех трансформаторов, подключенных к защищаемой линии. Коэффициент самозапуска в этом случае принимается минимальным значением 1,2-1,3. Отсюда

91,28=228,2 А.

Согласно методике [4], зависимая характеристика времени срабатывания от тока реле РТВ должна быть согласована с времятоковой характеристикой предохранителя трансформатора. Ток срабатывания РТ40 отстраивается от 1,2 тока плавления предохранителя, соответствующего времени плавления 5 с:

Iс.з>= 1,2 *Iпл.с5 = 1,2*275 = 330 А.

Округляем ток срабатывания защиты до 360 А. С учетом имеющихся уставок реле PT40/6 и коэффициента трансформации ТТ (КI = 120)

Iс.р.=Ic.з.*Кс.х./Кт=360*1/120=3А, Iуст=3А

k(2)Ч.ОСН =I(2)К5/IСЗ=1516/360=4,2>1,5

Определяем коэффициент чувствительности в зоне резервирования, т.е. при КЗ на шинах низшего напряжения трансформаторов ответвлений. Вначале производится расчет для ближайшего трансформатора Т4 (точка К8):

k(2)Ч. РЕЗ. =410/360=1,14<1,2

Для трансформатора Т5 (точка К9):

k(2)Ч. РЕЗ. =276/360=0,77<1,2

Для трансформатора Т6 (точка К10):

k(2)Ч. РЕЗ. =282/360=0,78<1,2

Согласно ПУЭ, допускается иметь коэффициент чувствительности в зоне резервирования менее 1,2 , поэтому оставляем реле РТ40/6.

Проверим ТТ на 10% погрешность. Предельную кратность определяем по результатам расчета отсечки:

K10=1,1 •Ico/ Iном тт

K10=1,1 • 2400/600=4,4.

По кривым предельной кратности для ТПЛ-10К Zн.дon = 2,2 Ом.

Фактическое расчетное сопротивление нагрузки:

Zн.расч = 2*Rnp + Zртм + Zрт40 + Rnep

Сопротивление реле РТ40 определяется по формуле:

Z=SРЕЛЕ / I2с.р

Zрт40/20=0,5 / 202 = 0,00125 Ом.

Zрт40/6=0,5 / 32 = 0,0556 Ом.

Примем сопротивление прямого и обратного проводов Rnp = 0,6 Ом и переходное сопротивление в контактных соединениях Rnep=0,1Ом.

Результирующее сопротивление равно

Zн.pacч = 2 • 0,6 + 0,00125 + 0,0556 + 0,1 = 1,4 Ом ,

что меньше, чем Zн.дon.= 2,2 Ом и, следовательно, полная погрешность ТТ<10%.

3.2.3 Выбор времени срабатывания максимальной токовой защиты

Cтупень селективности для реле типа РТ-40 принимается t = 0,3с.Переносим из [2] характеристику срабатывания РТ-40 и строим ее на карте селективности по точкам, две из которых уже определены:

а) ток срабатывания РТ-40 на уровне 1 с,

б) время срабатывания РТ-40

3.3 Токовая зашита нулевой последовательности трансформатора 10,5/0,4 кВ

Токовая защита нулевой последовательности устанавливается в случае недостаточной чувствительности МТЗ линии W4 при однофазных КЗ на стороне 0,4 кВ. Обычно эта защита действует на отключение выключателя на стороне ВН трансформатора.При наличии предохранителя допускается её действие на автоматический выключатель со стороны НН трансформатора.

Ток срабатывания защиты выбирается по следующим условиям [4]:

а) отстройка от наибольшего допустимого тока небаланса (приведен к стороне 0,4 кВ) в нулевом проводе трансформатора в нормальном режиме, например, для Т4:

Iс.з = kн - Iнб = 0,5 • IномТ4 = 0,5 • 34,64/(0,4/10,5) = 454,6 А;

б) согласование чувствительности при однофазных КЗ на землю на стороне 0,4 кВ с использованием характеристик защитных устройств (предохранители, максимальные расцепители автоматов) электродвигателей и линий 0,4 кВ, не имеющих специальных защит нулевой последовательности;

в) обеспечение достаточной чувствительности при однофазных КЗ на землю на стороне 0,4 кВ в зоне основного действия (k Ч.ОСН >=2,0), а также обеспечение резервирования защитных устройств присоединений шин 0,4 кВ, например для Т4:

Расчетный ток в реле при условии металлического КЗ без учета сопротивления питающей энергосистемы до места включения трансформатора Т4:

где 0,333 • Z(1)T4 - справочная величина, приведенная к стороне 0,4 кВ в данном случае равна 0,042 Ом

Таким образом, ток однофазного КЗ, приведенный к стороне 0,4 кВ, равен:

I(1)к8 =220/0,042=52,38 А.

Определяем коэффициент чувствительности при однофазном КЗ за трансформатором Т4.

k(1)Ч.ОСН = I(1)к8/Iсз=5238,1/454,6=11,5>2

Защита выполняется с действием на независимый расцепитель автоматического выключателя со стороны трансформаторов Т4,Т5,Т6.

Расчеты защиты нулевой последовательности для трансформаторов 10,5/0,4 кВ сведены в таблицу №7.

Таблица №7. Расчет защиты нулевой последовательности трансформаторов 10,5/0,4 кВ

Номинальный ток на стороне НН:

Iнт4=Iном т4*Kт=34,64*10,5/0,4=909A.

3.4 Расчет установок зашиты понижающих трансформаторов 37 /10,5 кВ

3.4.1 Дифференциальная защита от междуфазных КЗ

В качестве основной защиты от междуфазных КЗ на одиночных трансформаторах мощностью 6,3 MBА и больше, устанавливается дифференциальная продольная токовая защита на основе реле ДЗТ-11, Расчет приведен для трансформатора Т1 для стороны 10,5кВ. Удобнее представлять формулы и расчеты в табличной форме.

Таблица № 8 Определение вторичных токов в плечах защиты.

Определяется первичный ток небаланса, приведенный к стороне 10,5 кВ, без учета третьей составляющей небаланса, обусловленной отличием расчетных и фактически устанавливаемых витков дифференциального реле:

Iнб = Iнб' + Iнб’’ = (Kanep * Kодн *S + )*I(3)к4 =(1*1*0,1+0,1)*7,12 = 1,424 A,

где  - половина суммарного диапазона регулирования напряжения на стороне ВН.

Определяется предварительное значение тока срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания, приведенное к стороне 35 кВ:

Iс.з.т1=Кн*Iном вн=1,5*250 = 375 А.

Это условие при использовании реле ДЗТ-11 является единственным, так как наличие торможения в этом реле позволяет в расчетах тока срабатывания не учитывать ток небаланса (в отличие от расчета на основе реле РНТ-565).

Таблица № 9 Определение числа витков дифференциальной и уравнительной обмоток

Определяется число витков тормозной обмотки реле ДЗТ-11, необходимое для обеспечения не действия защиты при внешнем трехфазном КЗ (точка К4);

=1,5*1503*9/(7120*0,8)=3,56 вит,

где  =0,8 - тангенс угла наклона касательной на графике тормозной характеристики реле типа ДЗТ-11. Принимаем ближайшее большее число витков тормозной обмотки  = 4.

Определяем коэффициент чувствительности защиты при КЗ за трансформатором на выводах, когда ток повреждения проходит только через ТТ стороны 35 кВ, и торможение в реле, следовательно, отсутствует. Значение трехфазного тока при КЗ за трансформатором (точка К4), приведенное к стороне ВН, равно:

I(3)К4ВН= I(3)К4НН /К I =7120/(37/10,5)=2021А.

В соответствии с таблицей 1 [1], для схемы соединения обмоток ТТ в треугольник расчетный ток в реле при двухфазном КЗ за трансформатором равен:

=1,5*2021/120=25,3 А.

Защита подключается к ТТ типа ТПОЛ-10, KI =600/5. Коэффициент чувствительности:

К(2)ч = /Iс.р. =25,3/5,4=4,7>2,0.

Расчет уставок дифференциальных защит трансформаторов Т1,Т2 приведён в табличной форме(Таблица 10,11).

Таблица№10 Определение вторичных токов в плечах защиты

Таблица №11 Определение числа витков дифференциальной, уравнительных и тормозной обмоток реле ДЗТ-11 защиты трансформаторов Т1,Т2

Страницы: 1, 2, 3