2.4.2 Защита от сверхтоков и внешних кз

Защита трансформатора от сверхтоков и внешних КЗ действует на отключение в случае КЗ на сборных шинах и на отходящих присоединениях при отказе РЗ и выключателей этих элементов. Одновременно РЗ от сверхтоков используется в качестве резервной для защиты от повреждения в трансформаторе (ТО и газовой защиты).

Используем МТЗ с выдержкой времени. МТЗ выполняется двухфазной трехрелейной схемой неполной звезды с реле в обратном проводе (K_сх = 1).

Ток срабатывания защиты (по условию возврата реле при максимальной нагрузке). Рассматриваем в случае работы одного трансформатора ГПП из двух при КЗ на отходящей линии.

(70)

где, K_отс = 1,2 – коэффициент надежности отстройки;

K_c.з = 1,4 – коэффициент самозапуска, принимается малое значение из-за небольшого числа двигателей 10 кВ.

K_пер = 1,4 – коэффициент перегрузки трансформатора, принимаем равным коэффициенту загрузки в аварийном режиме;

I_ном.тр – номинальный первичный ток трансформатора;

K_в = 0,8 – коэффициент возврата.

Ток срабатывания реле:

;

Выбираем реле РТ-40/10 (II диапазон), I_уст = 9,2 А.

Фактическое значение тока срабатывания:

;

Ток двухфазного КЗ за трансформатором, приведенный к 115кВ:

Коэффициент чувствительности МТЗ:

- защита удовлетворяет требованию чувствительности.

Выдержка времени МТЗ, выбираем на ступень селективности больше времени срабатывания МТЗ кабельных линий при МФКЗ:

Выбираем реле времени РВ-124.

2.4.3 Защита от перегрузок

Для защиты трансформатора ГПП при перегрузке принимаем установку МТЗ выполняемую с помощью одного токового реле РТ-40, включённого на фазный ток, и действующей на сигнал.

Ток срабатывания защиты:

; (71)

Ток срабатывания реле:

. (72)

Выбираем реле тока РТ-40/6 (II диапазон), I_уст = 4,2 А.

Фактическое значение тока срабатывания:

;

Время срабатывания защиты выбирается на ступень больше МТЗ трансформатора от внешних КЗ:

Выбираем реле времени РВ-124.

2.4.4 Защита от внутренних повреждений (газовая защита)

Для обеспечения защиты от витковых КЗ и повреждений внутри бака, сопровождающихся выделением газа и понижением уровня масла применяем газовое реле поплавкового типа ПГ-22.

2.4.5. Проверка трансформатора тока

Проверяем трансформатор тока ТВТ-110 200/5.

=1/=1/34,5 – удельное сопротивление.

Сопротивления реле:

РТ-40/10, I_уст = 9,2 А,

РТ-40/6, I_уст = 4,2 А,

;

.

Полная погрешность ТТ по его вольтамперной характеристике:

По кривой 10%-ной погрешности для ТТ ТПЛ-10Р находим:

Z_н.доп.=2,4 Ом, т.е. Z_н.доп. > Z_н. ( 2,4 > 0,516 ) и ТТ работают в пределах допустимой 10%-ной погрешности.

2.5 Релейная защита воздушной лэп

2.5.1 Защита от многофазных замыканий

Применяем двухступенчатую защиту ТО + МТЗ. Защиту выполняем с применением трехфазной двухрелейной схемы.

ТО. Применяем реле РТ-40. Применяем трансформатор тока ТВТ-110, K_I = 200/5. Трансформаторы тока TA соединяем в полную звезду. При расчете учитываем коэффициент схемы k_сх = 1.

Ток срабатывания защиты и реле определяется по максимальному расчетному току из 2 условий:

1) Отстройка от максимального тока КЗ при повреждении за трансформатором:

, (73)

где – ток срабатывания отсечки;

– коэффициент надежности отстройки (1,2-1,4), принимаем k_отс = 1,3;

– максимальный ток внешнего КЗ (на стороне ВН), определяемый при трехфазном КЗ на шинах НН за трансформатором.

;

2) Отстройка от броска тока намагничивания:

,

где – ток срабатывания отсечки;

– коэффициент надежности отстройки (1,2-1,4);

– сумма номинальных токов трансформаторов (на стороне ВН).

.

Отстройка производится от максимального тока из 2 условий, следовательно,

.

Ток срабатывания реле:

,

где – ток срабатывания реле;

- коэффициент схемы;

- коэффициент трансформации трансформаторов тока.

.

Выбираем реле тока РТ-40/50 (параллельное соединение обмоток, II диапазон), I_уст = 22 А.

Фактическое значение тока срабатывания защиты:

.

Коэффициент чувствительности защиты к минимальному току КЗ на выводах ВН трансформатора (I⁽²⁾_к):

.

k_ч = 11,4 > 1,5, значит, выбранная защита удовлетворяет требованию чувствительности.

МТЗ. Принимаем двухрелейную МТЗ с независимой выдержкой времени.

Ток срабатывания защиты (аналогично МТЗ трансформатора):

;

Ток срабатывания реле:

;

Выбираем реле РТ-40/10 (II диапазон), I_уст = 9,2 А.

Фактическое значение тока срабатывания:

;

Коэффициент чувствительности защиты:

- защита удовлетворяет требованиям.

Выдержка времени МТЗ выбирается на ступень избирательности больше времени срабатывания МТЗ трансформатора ГПП при внешних КЗ.

.

Выбираем реле времени РВ-124.