6.2 Защита от однофазных замыканий на землю

Так как сеть 10 кВ – сеть с малыми токами замыкания на землю, то защита выполняется с действием на сигнал.

1. Принимаем к установке реле РТЗ 51, у которого ток срабатывания находится в пределах I_СР.Р= (0,02-0,12) А.

2. Измерительным органом является трансформатор тока нулевой последовательности типа ТЗРЛУЗ.

3. Для кабеля марки А-240 удельный емкостной ток однофазного замыкания на землю согласно /2/ I_С0= 1,8 А/км. Ток срабатывания защиты выбирается из условия несрабатывания, защиты от броска собственного емкостного тока линии при внешних КЗ. Тогда ток нулевой последовательности линии:

А

Ток срабатывания защиты:

А

к_ОТС= 2– коэффициент отстройки для защиты без выдержки времени

4. Проверку чувствительности не производим, так как неизвестен ток отсечки для всей сети предприятия, определяемый экспериментально.

5. Ток срабатывания реле нет необходимости определять, так как коэффициент трансформации трансформатора тока нулевой последовательности можно сделать таким, чтобы ток срабатывания реле находился в диапазоне срабатывания реле РВ 01

с

7 Расчет защиты силового трансформатора т2

Согласно ПУЭ /1/ для трансформаторов общего назначения должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

- многофазных замыканий в обмотках и на выводах;

- витковых замыканий на землю;

- токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;

- токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;

- понижение уровня масла.

Соответственно устанавливаются следующие виды защит:

- дифференциальная защита от различных видов КЗ;

- максимальная токовая защита как резервная от внешних многофазных КЗ;

- защита от перегруза;

- газовая защита.

7.1 Дифференциальная защита

Согласно ПУЭ /1/ на двухтрансформаторных подстанциях при мощности трансформатора 4 МВА и более устанавливается дифференциальная защита без выдержки времени.

1. Защита выполняется с помощью дифференциального реле РСТ 15.

2. Номинальные токи обмоток трансформатора высшего напряжения:

А

Номинальные токи обмоток трансформатора низшего напряжения (так как обмотка на низшем напряжении расщеплена, значит ток будет в 2 раза меньше)

А

где S_Т1= 16 МВА – номинальная мощность трансформатора Т2

Для трансформаторов тока найдем максимальные рабочие токи:

На стороне ВН: А

На стороне НН: А

На стороне ВН принимаем к установке согласно /2/ трансформатор тока типа ТФЗМ-35Б-400-У1-0,5/10Р согласно /2/: I_1Н= 400 А,I_2Н= 5 А Коэффициент трансформации трансформатора тока:

На стороне НН принимаем к установке согласно /2/ трансформатор тока типа ТПЛK-10-800-УЗ-0,5/10Р согласно /2/:I_1Н= 800 А,I_2Н= 5 А Коэффициент трансформации трансформатора тока:

Для компенсации сдвига фаз трансформаторы тока на высокой стороне включаются по схеме полного треугольника , а на трансформаторе тока на низкой стороне – по схеме звезды.

Вторичные токи трансформаторов тока при номинальной мощности силового трансформатора:

На ВН: А

На НН: А

За основную сторону принимаем ВН, так как

3. Определяем токи небаланса, вызванные погрешностью трансформаторов тока и регулированием напряжения под нагрузкой (РПН). При этом все токи приводим к ступени напряжения основной стороны.

А

к_ОДН= 1 – коэффициент однотипности трансформаторов тока

к_А= 1 – коэффициент апериодической составляющей для дифференциального реле

ε = 0,1 – допустимая погрешность трансформатора тока

- максимальный сквозной ток, приведенный на высокую сторону

А

где - пределы регулирования напряжения на стороне ВН;

- пределы регулирования напряжения на стороне НН (у нас трансформатор двухобмоточный).

Предварительное значение тока срабатывания защиты по условию отстройки токов небаланса:

к_ОТС= 1,2 – коэффициент отстройки

Ток срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания

А

где к_ОТС= 1,2 – коэффициент отстройки для реле РСТ 15.

Из двух токов срабатывания выбираем наибольший, то есть

4. Предварительное значение коэффициента чувствительности защиты определяем по току двух фазного КЗ на секции Г2с, приведенному на сторону ВН

5. Ток срабатывания реле на основной стороне

А

Ток срабатывания реле на не основной стороне

где - коэффициент трансформации

6. Примем число витков основной обмотки ω_ОСН= 12

Расчетная МДС основной обмотки:

где

Принимаем ближайшее действительное значение МДС F= 110 витков.

Расчетное число витков не основной обмотки находится из условия:

Принимаем ω_{НЕОСН.ПР}= 16

Составляющая тока небаланса из-за неравенства расчетного и действительного числа витков

А

Ток срабатывания защиты с учетом всех составляющих токов небаланса

А

7. Коэффициент чувствительности определяем по току двухфазного КЗ на секции Г2с, приведенному на сторону ВН.

,

значит защита удовлетворяет требованиям чувствительности

8. Ток срабатывания реле на основной стороне

А

Ток срабатывания реле на не основной стороне

А