7.Максимальная токовая защита трансформатора.

МТЗ предназначена для защиты трансформатора от внешних КЗ и является резервной защитой. Время действия (время срабатывания МТЗ) должна быть согласована с МТЗ отходящих ЛЭП-6 кВ и МТЗ секционного выключателя. Поэтому, если на отходящих ЛЭП время срабатывания МТЗ t_сз = 0,5 с (для отстройки времени перегорания плавких вставок предохранителей цеховых ТП-6/0,4 кВ), то время срабатывания МТЗ трансформатора устанавливаемой на высокой стороне будет равно:

t_сзлэп– время срабатывания МТЗ отходящей ЛЭП 6 кВ и равном 0,5 с;

t_сзсв – время срабатывания МТЗ секционного выключателя равное 1,0 с.

Время срабатывания МТЗ ввода 6 кВ:

Время срабатывания МТЗ устанавливаемой со стороны обмотки 110 кВ:

Окончательно принимаем время срабатывания МТЗ-110 t_сзвн = 2,0 с.

Определяем ток срабатывания защиты МТЗ-110. Ток срабатывания отстраивается от максимального рабочего тока и от тока самозапуска высоковольтных двигателей.

К_отс = 1,2 – коэффициент отстройки или коэффициент надёжности;

К_зап – 1,5÷2,0 – коэффициент самозапуска электродвигателей, которые остаются подключенными после глубоких посадок напряжения или исчезновении напряжения;

К_в = 0,85 – коэффициент возврата реле РТ-40;

I_{раб макс} – максимальный рабочий ток при условии, что в работе остаётся один силовой трансформатор на ГПП.

I_{раб макс} можно определить по расчётной полной мощности, если неизвестна расчётная мощность, то с допустимой 40% перегрузкой силового трансформатора.

В нашем случае максимальный рабочий ток трансформатора определили из условия, что всю нагрузку ГПП переключили на один трансформатор, тогда:

Определяем ток срабатывания МТЗ:

Проверяем коэффициент чувствительности при КЗ в точке К-2 (на шинах 6кВ) в минимальном режиме (таблица 1 режим б):

К_ч не удовлетворяет требованиям ПУЭ и руководящим указаниям по релейной защите трансформаторов.

Поэтому необходимо применить МТЗ с блокировкой по напряжению, в этом случае определяем ток срабатывания защиты по формуле:

а)

б)

Определяем ток срабатывания токового реле МТЗ (подключается ко вторичным обмоткам трансформаторов тока 110 кВ соединённых в звезду К_сх=1, К_I=300/5).

а)

– выбираем токовое реле РТ-40/6 с диапазоном уставок (1,5±6,0) А, выставляем .

а).

б).

Рисунок 9 - а) внешний вид реле РТ-40; б) электрическая схема подключения реле РТ-40.

Для того чтобы выставить ток необходимо последовательно соединить две обмотки реле и выставить на шкале значение 3 А.

б) Определяем напряжение срабатывания реле РН-54/160 (реле подключается к вторичным обмоткам трансформатора напряжения с коэффициентом трансформации

На реле РН-54/160 с диапазоном уставок по напряжению (40÷160) В выставляем U_ср = 40 В.

Проверяем коэффициент чувствительности МТЗ с блокировкой по напряжению:

К_ч удовлетворяет требованиям ПУЭ так как МТЗ является резервной.

Рисунок 10 – Внешний вид реле напряжения типа РН-54/160

Рисунок 11 - электрическая схема подключения реле РН-54/160

Для трансформаторов с расщеплённой обмоткой необходимо устанавливать МТЗ в каждой обмотке.

Определяем ток срабатывания МТЗ с блокировкой по напряжению по стороне 6кВ в расщеплённой обмотке.

Определяем ток срабатывания реле РТ-40.

Принимаем РТ-40/10 с пределами срабатывания (2,5-10)А

Определяем напряжение срабатывания защиты

Напряжение срабатывания реле будет:

.

Принимаем реле РН-54/160.

Проверяем коэффициент чувствительности:

Где кз двухфазный в мин. режиме приведённый к стороне 10кВ.

МТЗ 6кВ удовлетворяет ПУЭ. Эта защита является основной защитой секции шин 6кВ. Время срабатывания защиты из условия отстройки от времени действия защиты отходящих ЛЭП-6кВ и времени срабатывания защиты секционного выключателя: