2.1 Расчет токов короткого замыкания

По заданному току к.з. на шинах 10 кВ ЦП1 определяется сопротивление системы:

Ом. (2.1)

Определяются сопротивления других элементов.

Реактор РБ–10–400–0,35:

Х_Р=0,35 Ом.

Кабельная линия L₁ = 2 км, АСБ–3х120 [4]:

Х_П = 0,081 Ом/км;

R_П = 0,258 Ом/км;

R_Л1 = 0,258 * 2 = 0,516 Ом;

Х_Л1 = 0,081 * 2 = 0,162 Ом.

Кабельная линия L₂ = 1 км, АСБ–3х95:

Х_П = 0,083 Ом/км;

R_П = 0,326 Ом/км;

R_Л2 = 0,326 * 1 = 0,326 Ом;

Х_Л2 = 0,083 * 1 = 0,083 Ом.

Полные сопротивления трансформаторов Т1,Т2:

Ом. (2.2)

Из [5]: Z_Т1 = Z_T2 = 11,25 Ом;

R_T1 = R_T2 = 3,5 Ом;

Х_T1 = Х_T2 = 10,7 Ом.

Для Т3: Z_T3 = 8,7 Ом;

R_T3 = 1,9 Ом;

Х_T3 = 8,5 Ом.

Суммарное сопротивление до точки к.з. К1:

R_К1 = 0,516 Ом;

Х _К1 = 0,303 + 0,35 + 0,162 = 0,815 Ом;

Z _К1 = Ом. (2.3)

Суммарное сопротивление до точки к.з. К2:

R_К2 = 0,516 + 0,326 = 0,842 Ом;

Х _К2 = 0,815 + 0,083 = 0,898 Ом;

Z _К2 = Ом.

Суммарное сопротивление до точек к.з. К3,К4:

R_К3 = 0,842 + 3,5 = 4,342 Ом;

Х _К3 = 0,898 + 10,7 = 11,598 Ом;

Z _К3 = Ом;

R_К4 = 0,516 + 1,9 = 2,416 Ом;

Х _К4 = 0,815 + 8,5 = 9,315 Ом;

Z _К4 = Ом.

Токи трехфазного к.з. на шинах ЦРП (К1), РП1 (К2), 0,4 кВ Т1 (К3)

и Т3 (К4):

А; (2.4)

А;

А;

А.

Вычисленные токи к.з. показаны на расчетной схеме (рисунок 2.1)

2.2 Релейная защита трансформатора т1

Принимается МТЗ с ограниченно – зависимой характеристикой выдержки времени с использованием реле тока типа РТ–85. Выбирается ток срабатывания МТЗ на стороне 10 кВ (защита 1), выполненной по схеме неполной звезды с двумя токовыми реле. Первое условие – условие несрабатывания защиты после отключения с выдержкой времени близкого внешнего трехфазного к.з. на отходящем присоединении стороны 0,4 кВ.:

I_СЗ = , (2.5)

где К_Н – коэффициент надежности, принимается К_Н = 1,2;

К_СЗП – коэффициент самозапуска, по условию равен К_СЗП = 2,5;

К_В – коэффициент возврата реле, принимается К_В = 0,8;

I_Р.М – рабочий максимальный ток:

I_Р.М = I_НОМ = А. (2.6)

I_СЗ = А.

Второе условие – условие несрабатывания защиты после работы АВР «снизу» на стороне 0,4 кВ:

I_СЗ = К_Н (К_СЗП * I_Р.М.рез + I_Р.М.), (2.7)

где I_Р.М.рез- максимальный рабочий ток секции 0,4 кВ, которая подключается к Т1 при срабатывании АВР, принимается равным I_Р.М.рез = 0,7 I_НОМ;

I_Р.М. – максимальный рабочий ток Т1, принимается равным I_Р.М. = 0,7 I_НОМ.

I_СЗ = 1,2 (2,5 * 0,7 * 23 + 0,7 * 23) = 68 А.

Из двух условий (2.5,2.7) принимается наибольшее значение: I_СЗ = 90 А.

Для отстройки от защитных характеристик автоматов на стороне 0,4 кВ время срабатывания МТЗ в независимой части своей характеристики принимается равным 0,5 с.

Проверятся чувствительность МТЗ к двухфазному к.з. в К3:

К_Ч = . (2.8)

Коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,5, а еще лучше не менее 2, чтобы учесть короткое замыкание через переходное сопротивление дуги.

Выбирается ток срабатывания отсечки по условию отстройки от к.з. за трансформатором Т1 в зоне предыдущей защиты:

I_ОТС = К_Н * = 1,5 * 467 = 700 А. (2.9)

Второе условие для отсечки – отстройка от броска тока намагничивания Т1:

I_ОТС = (4..5) I_НОМ = 5 * 23 = 115 А. (2.10)

Из двух условий (2.9. и 2.10.) принимается I_ОТС = 700 А.

Кратность отсечки 700/90 = 7,7.

Коэффициент чувствительности отсечки при двухфазном к.з. в месте установки защиты:

К_Ч =

Чувствительность отсечки соответствует требованиям ПУЭ.

Повышенная чувствительность отсечки необходима для быстрого отключения к.з. на вводах 10 кВ и частично в самом трансформаторе.

Уставки защиты 1 показаны на рисунке 2.1.

Ток срабатывания реле защиты 1:

I_СР = А. (2.11)