Приложение а (обязательное) расчет релейной защиты трансформаторов 6 – 10/0,4 кв

А.1 Защита от междуфазных коротких замыканий в обмотках трансформатора

Для защиты от междуфазных коротких замыканий должна предусматриваться токовая отсечка во всех случаях, когда она удовлетворяет требованиям чувствительности [14].

Продольная дифференциальная отсечка на трансформаторах мощностью не менее 1000 кВА должна устанавливаться в том случае, когда токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с, или если трансформатор установлен в районе, подверженном землетрясениям. Продольная дифференциальная защита устанавливается в том случае, если уставка дифференциальной отсечки не удовлетворяет требованиям чувствительности.

Ток срабатывания токовой отсечки определим по условию отстройки от максимального значения трехфазного тока короткого замыкания на стороне 0,4 кВ трансформатора по выражению

, (А.1)

где = 1,4 при выполнении отсечки на реле РТ-140; = 1,5 при выполнении отсечки на реле РТ-80.

Подставляя числовые значения, получим

кА.

Для магистральных линий ток срабатывания токовой отсечки должен быть также проверен по условию отстройки от суммарного броска намагничивающих токов трансформаторов по выражению

, (А.2)

где – коэффициент отстройки, принимается равным 3 - 4 при выполнении отсечки с промежуточным реле, обеспечивающим замедление действия на время порядка 0,1 - 0,3 с, и 5 - 6 при выполнении отсечки без замедления;

– сумма номинальных токов трансформаторов, присоединенных к защищаемой линии.

Подставляя числовые значения, получим

кА.

Коэффициент чувствительности определим по выражению

, (А.3)

где – двухфазный ток КЗ в конце линии.

Подставляя числовые значения, получим

Так как , защита удовлетворяет требованиям чувствительности для трансформаторов, подключенных по магистральной схеме через предохранители.

А.2 Защита от внешних коротких замыканий

Для защиты от внешних коротких замыканий, а также для защиты части обмотки трансформатора, не защищаемой токовой отсечкой, должна предусматриваться максимальная токовая защита с выдержкой времени [16].

Ток срабатывания максимальной токовой защиты определим по условию отстройки от максимального тока нагрузки и по условию возврата по выражению

, (А.4)

где =1,2;= 0,8;

– первичный максимальный рабочий ток в линии, определяется по выражению

, (А.5)

– суммарный пусковой ток или ток самозапуска электродвигателей;

– суммарный ток недвигательной нагрузки.

Подставляя числовые значения, получим

При выполнении ускорения действия максимальной защиты при включении выключателя ток срабатывания защиты должен быть также определен с учетом отстройки от суммарного броска намагничивающих токов по выражению (А.2).

Подставляя числовые значения, получим

кА.

Ток срабатывания защиты, установленной на линии, к которой трансформаторы подключены по магистральной схеме, должен быть согласован по чувствительности с током срабатывания вводного автомата в его независимой части защитной характеристики:

, (А.6)

где = 1,2 - 1,3;

– ток срабатывания автомата в независимой части защитной характеристики, приведенный к стороне 6 - 10 кВ трансформатора,

– наибольший ток линии за исключением тока через трансформатор, с которым производится согласование.

Подставляя числовые значения, получим

Выдержка времени максимальной токовой защиты принимается на ступень больше времени срабатывания автомата в независимой части. В том случае, когда ток срабатывания больше, чем сквозной ток КЗ, выдержка времени не должна согласовываться с временем срабатывания автомата. Ступени селективности защит приведены в [3].

В том случае, когда согласование по чувствительности с током срабатывания вводного автомата вызывает такое загрубление защиты, при котором не обеспечивается минимальная чувствительность защиты, допускается не производить согласование по чувствительности.

При необходимости выполнения защиты с выдержкой времени не более 0,5 с, допускается не производить согласование по времени с автоматом.

В этом случае согласование производится с токами срабатывания автоматов в независимой части характеристики на отходящих линиях 0,4 кВ.

Коэффициент чувствительности определим по выражению

, (А.7)

где ;

– трехфазный ток КЗ на стороне 0,4 кВ трансформатора или при КЗ в конце линии;

– относительный коэффициент чувствительности, учитывающий вид и место КЗ, [3].

Подставляя числовые значения, получим

При присоединении трансформаторов к магистральной линии через предохранители коэффициент чувствительности проверяется по двухфазному току КЗ в конце линии. Так как , защита удовлетворяет требованиям чувствительности.

Для обеспечения необходимой чувствительности максимальной токовой защиты к однофазным коротким замыканиям на стороне 0,4 кВ необходимо предусматривать трансформаторы мощностью 400 - 1600 кВА со схемой соединений обмоток "треугольник-звезда" и трансформаторы мощностью 250 кВА и менее со схемой соединений обмоток "звезда-зигзаг".

А.3 Защита от перегрузки

Защита должна удовлетворять требованиям 3.2.69 ПУЭ.

Ток срабатывания защиты, действующей на сигнал, определим по выражению

(А.8)

где = 1,05;= 0,8;

– номинальный ток трансформатора, А.

Подставляя числовые значения, получим