2.1.1.5 Проверка трансформатора тока
Трансформатор тока проверяем по условию 10% погрешности.
Сопротивление вторичной нагрузки трансформатора тока при двухфазном КЗ:
, (26)
где Rпр – сопротивление соединительных проводов; Zр1, Zp2– сопротивления реле КА1 и КА2; Rпер = 0,1 Ом – переходное сопротивление контактов.
(27)
где L = 30м – длина
соединительных алюминиевых проводов;
– сечение соединительных проводов;
=1/=1/34,5
– удельное сопротивление.
(28)
где Sр1=0,5 (ВА), Sр2=0,5(ВА) – мощности реле КА1 и КА2; Iс.р.1=18(А), Iс.р.2=3,5 (А) – ток срабатывания реле КА1 и КА2.
РТ-40/50, Iуст
= 35А;
РТ-40/10, Iуст
= 7,0А;
Сопротивление вторичной цепи:
Кратность расчетного первичного тока I1РАСЧ к первичному номинальному току I1НОМ ТТ:
(29)
где k1 – коэффициент, учитывающий возможное ухудшение характеристики намагничивания установленного ТТ по сравнению с типовой (средней) характеристикой; k2 – коэффициент, учитывающий неточность расчетов и влияние апериодической составляющей тока КЗ на работу ТТ.
По кривой 10%-ной погрешности для трансформаторов тока ТПЛ-10К:
ZН.ДОП=0,69 Ом.
ZН.ДОП>ZН (0,69>0,545), следовательно ТТ работают в пределах допустимой 10%-ной погрешности.
2.2 Релейная защита цеховых трансформаторов
В курсовом проекте выполняется релейная защита цеховых трансформаторов от следующих повреждений и ненормальных режимов:
- от междуфазных коротких замыканий;
- от внешних коротких замыканий и повреждений;
- от перегрузки;
- от однофазных замыканий в цепях НН;
- от витковых КЗ и повреждений внутри бака, сопровождающихся выделением газа и понижением уровня масла (газовая защита).
2.2.1 Защита трансформаторов тм-1600/10 тп-2, тп-6
Таблица 2 Основные параметры трансформаторов ТП-2, ТП-6
Число и тип трансформаторов |
Sном |
U1ном, кВ |
U2ном, кВ |
I1ном, А |
I2ном, А |
Кз |
ΔPх, кВт |
ΔPк, кВт |
Uк, % |
Iх, % |
Схема и группа соед. обмоток |
2хТМ-1600/10 |
1600 |
10,5 |
0,4 |
88,1 |
2312 |
0,7 |
2,05 |
16 |
5,5 |
1,3 |
∆/Yн-11 |
2.2.1.1 Защита от междуфазных коротких замыканий
Защиту трансформатора ТП-2 при междуфазных КЗ выполняем с помощью токовой отсечки без выдержки времени, действующей на выключатель кабельной линии (РУНН ГПП). Применяем реле РТ-40. На подстанции ТП-6 устанавливаем те же защиты без изменения уставок тока и времени, так как токи КЗ для обеих подстанций отличаются менее чем на 1 %.
Применяем трансформатор тока ТЛМ-10К, KI = 200/5. Трансформатор тока TA соединяем в неполную звезду. При расчете учитываем коэффициент схемы kсх = 1.
Ток срабатывания защиты и реле определяется по максимальному расчетному току из 2 условий:
1) Отстройка от максимального тока КЗ при повреждении за трансформатором:
, (30)
где
–
ток срабатывания отсечки;
–
коэффициент надежности отстройки
(1,2-1,4), принимаем kотс
= 1,3;
– максимальный ток внешнего КЗ (на
стороне ВН), определяемый при трехфазном
КЗ на шинах НН за цеховым трансформатором.
;
2) Отстройка от броска тока намагничивания:
, (31)
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,
. (32)
Ток срабатывания реле:
,
(33)
где
– ток срабатывания реле;
- коэффициент схемы;
-
коэффициент трансформации трансформаторов
тока.
.
Выбираем реле тока РТ-40/50 (параллельное соединение обмоток, II диапазон), Iуст = 45 А.
Фактическое значение тока срабатывания защиты:
. (34)
Коэффициент чувствительности защиты к минимальному току КЗ на выводах ВН трансформатора (I(2)к):
. (35)
kч = 3,39 > 1,5, значит, выбранная защита удовлетворяет требованию чувствительности.