6. Расчет защиты трансформатора т-3 10/0,4 кВ
Для защиты от междуфазных КЗ на выводах трансформатора и на части обмоток высшего напряжения применяется токовая отсечка;
Для защиты обмоток трансформатора от междуфазных КЗ внутри трансформатора на выводах низкого напряжения, а также от внешних КЗ используется МТЗ;
Для защит от КЗ на землю на стороне 0,4 кВ используют специальную защиту нулевой последовательности.
Рисунок 12 – схемы включения токовой защиты трансформатора Y/Yo.
6.1 Расчет токовой отсечки.
Для защиты от междуфазных КЗ на выводах трансформатора и на части обмоток высшего напряжения выбираем схему двухфазной трехлинейной неполной звезды с двумя реле РТ-40.
Ток срабатывания токовой отсечки:
где kотс = 1,2 — коэффициент отстройки на реле РТ-40.
Ток срабатывания реле РТ-40:
Выбираем
реле типа РТ-40/200 с
Проверяется чувствительность токовой отсечки:
где - ток в реле при двухфазном КЗ в конце защищаемого участка в минимальном режиме работы системы, а:
Защита не удовлетворяет требованиям ПУЭ ( должно быть не менее 2).
Время срабатывания токовой отсечки tс.з.то = 0,1 с.
6.2 Расчёт максимальной токовой защиты
Ток срабатывания МТЗ выбирается как наибольший из токов, определяемый по двум условиям:
- отстройки от максимального рабочего тока:
где
- ток срабатывания реле:
Выбираем реле РТ-40/50 с
.
Проверяем чувствительность максимальной токовой защиты. При двухфазном КЗ за трансформатором:
где
– ток, протекающий в месте установки
защиты, при двухфазном КЗ за трансформатором
в минимальном режиме работы системы.
Время срабатывания МТЗ tмтз = 1,1 c:
tcзi = tсз(i-1) + Δt = 0,6 + 0,5 = 1,1 c.
6.3 Расчет токовой защиты нулевой последовательности от однофазных коротких замыканий
Для трансформатора Y/Yо ток срабатывания защиты выбираем из условия отстройки от максимального тока небаланса в нулевом проводе:
где Iном.тр(0,4) – номинальный ток трансформатора на стороне 0,4 кВ.
Трансформатор тока выбирает по току, протекающему в нулевом проводе:
Следовательно, КтА = 600/5.
Ток срабатывания реле:
Выбираем реле РТ-40/20 с
Время
срабатывания защиты нулевой
последовательности можно не согласовывать
с защитами отходящих элементов сети
0,4 кВ и выбирать
7 Расчет защиты трансформатора т-1 110/10 кВ
7.1 Расчет продольной дифференциальной защиты трансформатора т1
Определим первичные и вторичные токи в плечах дифференциальной защиты трансформатора:
где
Iном – номинальный
первичный ток;
S - номинальная мощность трансформатора;
Uном- номинальное междуфазное напряжение рассчитываемой стороны трансформатора.
Выбираем трансформатор тока по величине номинального тока защищаемого трансформатора:
- ТА на стороне ВН:
Выбираем kТА = 150/5.
- ТА на стороне НН:
Выбираем kТА = 1000/5.
Вторичные токи в плечах защиты:
Определим ток срабатывания защиты на реле ДЗТ – 11:
где: kотс = 1,5 – коэффициент отстройки для защиты на реле ДЗТ;
kсх – коэффициент схемы для трансформатора тока на основной
стороне.
Определим ток срабатывания основной стороны:
За основную сторону принимаем сторону 110 кВ.
Число витков обмотки трансформатора (НТТ), подключаемой к трансформаторам тока основной частоты, определяется по выражению:
Где Fср – магнитодвижущая сила, необходимая для срабатывания реле, для дифференциальных реле равна 100 ± 5 А.
Уточним ток срабатывания реле:
Для неосновной обмотки число витков определяется по условию обеспечения выравнивания магнитодвижущих сил обмоток основной и неосновной сторон в номинальном режиме работы защищаемого трансформатора:
Из этого соотношения следует, что число витков обмотки НТТ, включаемой на неосновной стороне, должно быть:
Выбираем Wнеосн = 14 виток.
Для обеспечения несрабатывания реле при внешних КЗ на тормозной обмотке реле должно быть включено число витков Wm, определяемое по выражению:
где Iнб – ток небаланса, А;
Wp – расчетное число витков рабочей обмотки реле на стороне, где включено тормозная обмотка;
tanα = 0,75 – для реле ДЗТ-11.
Ток небаланса, приведенный к стороне НН, имеет три составляющие:
Составляющая тока небаланса I΄нб определяется наличием погрешности ТА:
где ε – относительное значение тока намагничивания, при выборе трансформаторов тока по кривым предельных кратностей принимаем равным 0,1;
kодн – коэффициент однотипности, принимаем равным 1,0;
kапер- коэффициент, учитывающий переходный режим, для реле с НТТ может быть принят равным 1,0
Составляющая тока небаланса I΄΄нб от изменения коэффициента трансформации защищаемого трансформатора с РПН:
где
- относительная погрешность, обусловленная
регулированием напряжения на сторонах
защищаемого трансформатора.
Составляющая
тока небаланса
обусловленная неточностью выравнивания
МДС сторон промежуточного ТА реле ДЗТ
- 11:
Тогда:
Количество витков тормозной обмотки:
Определим коэффициент чувствительности:
