
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Расчет токов короткого замыкания
2. Выбор трансформаторов тока
3. Расчет дифференциальной токовой защиты трансформаторов
3.1 Расчет дифференциальной защиты с реле РНТ – 565
3.2 Расчет дифференциальной защиты с реле ДЗТ- 11
4. Расчет максимальной токовой защиты трансформаторов
5. Расчет максимальной токовой защиты секционных выключателей
Заключение
Литература
Введение
релейная защита понизительная трансформаторная подстанция
1. Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания выполняется в именованных единицах. Значения всех величин определяются для начального момента короткого замыкания (КЗ). Расчеты выполняются без учета сопротивления нагрузки и переходных сопротивлений в местах КЗ.
Все расчеты токов КЗ производятся при приведении сопротивлений к одному напряжению – к высшему.
Skmax=5000МВА; Sk=2700МВА; Skmin=1500МВА
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
Skmax=5000МВА
Sk=2700МВА
Skmin=1500МВА
Расчет токов трехфазного КЗ сведен в табл.1.
Таблица 1
-
Мощность трансформатора (МВА) и напряжение (кВ)
Мощность КЗ системы, МВА
Ток трехфазного КЗ (А) на шинах НН подстанции, приведенное к
Sт ном = 40 МВА,
Uвн = 115 кВ,
Uсн=10,5 кВ,
Uнн=6,3 кВ
115 кВ
10,5 кВ
6,3 кВ
Sк max = 5000
1835
16882
16600
Sк = 2700
1523
16680
18400
Sk min =1500
952
14400
19040
2. Выбор трансформаторов тока
ТА выбирают по следующем параметрам:
по номинальному напряжению сети в месте уставки ТА:
первичному току
По каталогу выбираются ТА с номинальным первичным током, ближайшим большим максимального тока цепи, в которую он включается.
Выбираем трансформаторы ТВТ-110:
- номинальный ток: первичный 300 А > 201 А
вторичный 5 А
- класс точности: 0,5
ТШЛ-10:
- номинальный ток: первичный 3000 А > 2202 А
вторичный 5 А
- класс точности: 0,5
ТШЛ-10:
- номинальный ток: первичный 4000 А > 3670 А
вторичный 5 А
- класс точности: 0,5
Таблица 2. Проверка ТА для трансформатора 40 МВА сведена в табл 2.
Наименование величины |
Расчетные формулы |
|
||
115 кВ |
10,5 кВ |
6,3 кВ |
||
Тип и схема соединения ТА |
|
ТВТ-110
300/5
|
ТШЛ-10 3000/5 |
ТШЛ-10
4000/5
|
Расчетный первичный ток, А |
|
2386 |
21947 |
21580 |
Расчетная кратность тока |
|
9,94 |
9,14 |
6,74 |
Допустимая нагрузка, Ом |
|
3,5 |
3 |
1 |
Сопротивление реле защиты, Ом |
|
0,35 |
0,15 |
0,15 |
Допустимое сопротивление проводов (в один конец), Ом |
Для
ТА в
Для ТА в :
|
0,792 |
0,625 |
0,8 |
Длина проводов в один конец, м |
|
65 |
45 |
45 |
Допустимое сечение проводов, мм2 |
|
2,323 |
1,26 |
1,59 |
Принятое сечение алюминиевых проводов, мм2 |
|
4 |
4 |
4 |
3. Расчет дифференциальной защиты трансформатора
3.1 Расчет дифференциальной защиты трансформатора с реле РНТ – 565
Расчет трехобмоточного трехфазного трансформатора ТДТН 40000/110/10/6 приведен в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Наименование величины |
Расчетные формулы |
|
|||
115 кВ |
10,5 кВ |
6,3 кВ |
|||
1. Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А |
|
201 |
2202 |
3670 |
|
2. Схема соединения ТА, коэффициент схемы |
|
|
|
1 |
|
3. Коэффициент трансформации ТА |
|
300/5 |
3000/5 |
4000/5 |
|
4. Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защиты трансформатора, А |
|
5,8 |
6,3 |
4,6 |
|
5. Первичный расчетный ток небаланса без учета составляющей, обусловленной неточностью установки расчетного числа витков реле, А |
|
477,1 |
4389,32 |
4316 |
|
6. Первичный ток срабатывания защиты, А |
По условию отстройки от максимального тока небаланса |
|
620,23 |
5706,116 |
5610,8 |
По условию отстройки от броска тока намагничивания |
|
261,3 |
3122,6 |
4771 |
|
7. Расчетное условие для выбора уставки реле, А |
|
620,23 |
5706,116 |
5610,8 |
|
8. Предварительная проверка чувствительности |
|
1,34 |
2,2 |
2,95 |
kч ≥ 2 по ПУЭ на стороне ВН реле РНТ – 565 не проходит по чувствительности. В таком случае для данного трансформатора необходимо использовать дифференциальную защиту с тормозным реле типа ДЗТ – 11, расчет которой приведен ниже - в табл. 3.2, а схема включения реле типа ДЗТ-11 представлена на рис 1.
3.2 Расчет дифференциальной защиты трансформатора с реле ДЗТ – 11
Реле ДЗТ-11 наряду с уравнительными и рабочей обмотками, расчет числа которых аналогичен расчету реле РНТ, имеет тормозную обмотку, которая наматывается на том же НТТ. Тормозная обмотка включается с той же стороны силового трансформатора, при внешнем КЗ на которой в реле могут протекать наибольшие токи небаланса.
Таблица 3.2
Наименование величин |
Обозначение и расчетная формула. |
ST.ном = 40 МВА. Числовые значения для сторон. |
||
115 кВ |
10.5 кВ |
6.3 кВ |
||
1. Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А |
|
201 |
2202 |
3670 |
2. Схема соединения трансформаторов тока, коэффициент схемы |
- ксх |
D
|
D
|
Y 1 |
3. Коэффициент трансформации трансформаторов тока |
кI |
300/5 |
3000/5 |
4000/5 |
4. Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора, А |
|
5,8 |
6,3 |
4,6 |
5. Минимальный ток срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания, А |
|
___ |
3303 |
___ |
6. Ток срабатывания реле для основной стороны (стороны с наибольшим вторичным током в плече защиты), приведённый к стороне ВН, А |
|
___ |
9,52 |
___ |
7. Число витков обмотки НТТ реле для основной стороны: расчётное принятое |
|
___ |
10,5 10 |
___ |
8. Уточнённое значение тока срабатывания защиты, А |
|
___ |
3468,2 |
___ |
9. Число витков обмотки НТТ реле для не основной стороны: расчётное: принятое: |
|
10,8 10 |
___ |
13,1 13 |
10. Результирующий ток в тормозной обмотке, приведённой к расчётной стороне, А |
|
654,2 |
||
11. Первичный расчётный ток небаланса с учётом составляющей Iнб рас, А |
I нб рас = ½кап · кодн ·e ´
´
Iк
max½+½(DUa
·кток
a+
+DUb
´
ктокb)·Iк
max |
+ + ´ I к max |
___ |
___ |
126,8 |
12. Число витков тормозной обмотки НТТ реле для не основной стороны: расчётное принятое |
|
___ |
___ |
4,38 5 |
13. Чувствительость защиты при отсутствии торможения |
|
___ |
3,6 |
___ |
14. Чувствительность защиты, когда имеется торможение. Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке НТТ реле на стороне ВН, А |
|
23,88 |
___ |
___ |
15. Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке НТТ реле на стороне НН (СН) и тормозной обмотке, А |
|
___ |
458,9 |
438,44 |
16. Рабочая МДС НТТ реле, А |
|
10527,52 |
||
17. Тормозная МДС НТТ реле, А |
|
2192,2 |
||
18. Рабочая МДС срабатывания реле в условиях, когда защита находится на грани срабатывания при рассматриваемом КЗ, А |
по графику |
3550 |
||
19. Коэффициент чувствительности |
|
2,96 |