2.7 Выбор типов релейной защиты

Выбор типов релейной защиты осуществляется в соответствии с ТКП.

Должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов

Повреждений ненормальных режимов:

Для трансформаторов собственных нужд:

1. От многофазных замыканий в обмотках и на вводах – продольная дифференциальная токовая защита трансформаторов без выдержки времени.

2. От токов в обмотках, обусловленных перегрузкой – максимальная токовая защита от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал.

3. От токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ – максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения или без него.

4. ОТ замыкании внутри бака и понижения уровня масла – газовая защита с действием на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла.

Для трансформаторов:

1. Многофазных замыканий в обмотках и на выводах – продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени.

2. Однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоеденённых к сети с глухозаземлённой нейтралью.

3. В витковых замыканиях в обмотках – газовая защита с действием на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.

4. Токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ - максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения или без него.

5. Токов в обмотках, обусловленных перегрузкой – максимальная токовая защита от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал

Для сборных шин 6 кВ:

Для секционных шин 6-10 кВ подстанций предусмотрено двухступенчатая неполная дифференциальная защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки по току и напряжению, а вторая – в виде максимальной токовой защиты. Защита должна действовать на отключение питающих элементов и трансформатора собственных нужд.

2.8 Выбор измерительных трансформаторов

Трансформаторы тока выбирают по следующим данным:

1. По напряжению;

2. По длительному току;

3. По классу точности: 0,5; 1;

4. По электродинамической стойкости;

5. По термической стойкости;

6. По вторичной нагрузке:

(47)

Где: r_к – сопротивление переходных процессов равное:

0,05Ом – если подключено ко второй обмотке 2-3 прибора,

0,1Ом – более 3 приборов.

r_пр – сопротивление приборов, принимаем по справочным материалам, или по формуле:

(48)

r_пров – сопротивление проводов. Для того чтобы выбрать сопротивление проводов требуется рассчитать сечение провода:

(49)

Рассчитываем сечение по формуле:

(50)

Где: L_расч – расчётная длинна, принимаемая в зависимости от действительной длинны и от схемы соединения измерительных трансформаторов тока, м.

При соединении в неполную звезду:

(51)

При соединении в полную звезду:

(52)

Действительное сопротивление провода рассчитываем по формуле:

(53)

Выбираем трансформатор тока на первичном напряжении подстанции.

Принимаем к установке встроенный трансформатор тока ТВ-110, [4]. Данные сводим в таблицу № 19.

Таблица №19. Номинальные данные трансформатора тока.

Тип	Uн1, кВ	Iн1, А	It, кА	tt, с	Класс точности
TB 35-II	35	300	25	3	1

Проверяем термическую стойкость по формуле (25):

31,25 > 0,217

Выбираем трансформаторы тока на вторичном напряжении подстанции. Шкафы КРУ серии РУ ЕС 01-10-20/1600 комплектуются измерительными трансформаторами тока типа Т0Л-10- IМ 2, [5].

Выбираем трансформатор тока для вводного шкафа. Согласно требуемым значениям принимаем трансформатор тока ТОЛ-10-IМ 2. Технические характеристики сводим в таблицу № 20

Таблица №20. Номинальные данные трансформатора тока.

Тип	Uн1, кВ	Iн1, А	It	iд, кА	tt, с	Класс точности
ТОЛ-10-IМ 2	10	2000	40	102	1	0,2

Для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке, пользуемся каталожными данными приборов, представленных в таблице №1. Определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора тока. Данные сводим в таблицу №21.

Таблица №21 Вторичная нагрузка трансформатора тока в вводном шкафу

Прибор	Фаза
	A	B	C
Амперметр ЩП-120	3	3	3
Счетчики активной энергии Меркурий 230 АRT.	1		1
Счетчики реактивной энергии Меркурий 230 АRT.	1		1
Регистрирующий амперметр Н-344	10	10	10
Итого	15	13	15

Проверяем по вторичной нагрузке:

Определяем номинальную мощность всех приборов:

S_ном = 15 ВА

Определяем общее сопротивление приборов по формуле (48):

r_к = 0,1 т.к. количество приборов больше 3 шт;

r_2н = 1,2 Ом.

Определяем сопротивление проводов по формуле (49):

Выбираем сечение F

L_расч = 5м для линии 6 кВ

ρ для алюминия равно 0,0283

Определяем сечение провода по формуле (50):

По справочным материалам выбираем ближайшее, стандартное сечение

F_ст = 2,5 мм²

Производим проверку по формуле (53):

Производим проверку:

8

Выбор трансформаторов для секционного шкафа и линейного шкафа аналогичен. Данные о выборе и проверке трансформаторов тока сведены в таблицу №22

Таблица №22 Данные о выборе и проверке трансформаторов тока

Расчётные данные	Данные трансформаторов тока
	В вводном шкафу ТОЛ-10-IМ 2	В линейном шкафу ТОЛ-10-IМ 2	В секционном шкафу ТОЛ-10-IМ 2
Uуст = 6кВ	Uном = 10 кВ	Uном = 10 кВ	Uном = 10 кВ
В вводном шкафу Iном = 663 А Iутяж = 1347 А	Iном = 2000А
В линейном шкафу Iутеж = 221 А		Iном = 200 А
В секционном шкафу Iутеж = 1078 А			Iном = 2000 А
iу = 14,115 кА	iд = 102 кА	iд = 102 кА	iд = 102 кА
= 18,5 кА2с	96 кА2с	96 кА2с	96 кА2с
В вводном шкафу r2 = 1,19 Ом	rном =1,2 Ом
В линейном шкафу r2 = 1,09 Ом		rном =1,2 Ом
В секционном шкафу r2 = 0,9 Ом			rном =1,2 Ом

Данный тип трансформатора полностью удовлетворяет условиям выбора.

Измерительный трансформатор напряжения выбираем по условиям (15), (50) и классу точности.

Принимаем по [6] трансформатор напряжения НАМИ-10-95. Технические характеристики сводим в таблицу № 23

Таблица №23. Номинальные данные измерительного трансформатора напряжения.

Тип	Uн1, кВ	Uн2, В	Sном2, ВА
НАМИ-10-2 УХЛ2	10	100	200

Для проверки измерительного трансформатора напряжения по вторичной нагрузке, пользуемся каталожными данными приборов, представленных в таблице №1. Определяем суммарную нагрузку. Данные сводим в таблицу №19.

Таблица №24. Вторичная нагрузка измерительного трансформатора напряжения

Прибор	Мощность одной обмотки, ВА	Число обмоток	cosφ	sinφ	Число приборов	Общая потребляемая мощность
						Р, Вт	Q, Вар
Вольтметр для измерения междуфазного напряжения PZ194U-2S1T	4	1	1	0	1	4	0
Вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений PZ194U-2S4T	4	1	1	0	1	4	0
Счетчики активной и реактивной энергии Меркурий 230 АRT.	2	2	1	0	2	8	0
Итого						16	0

Выбранный измерительный трансформатор напряжения соответствуют всем условиям.