Semestrovye_zadania

Ток КЗ при трехфазном повреждении за трансформатором, приведенный к стороне ВН:

Определяются первичные и вторичные номинальные токи, коэффициенты трансформаторов тока и схемы их соединения (табл. 2.7).

Примечания:

1.Для силовых трансформаторов со схемой соединения обмоток звезда

/звезда или треугольник / треугольник, выравнивания вторичных токов по сторонам трансформатора по фазе не требуется [стр. 178, 1], поэтому на сторонах ВН и НН используются стандартные схемы соединения трансформаторов тока в звезду. Для силовых трансформаторов со схемой соединения звезда /треугольник 11 группа трансформаторы тока соединяются на стороне звезды в треугольник, а на стороне треугольника в звезду;

2.На стороне ВН как правило используются трансформаторы тока встроенные в вводы силового трансформатора или выключателя типа ТВ (табл. П4, Приложение 1). На стороне НН как правило используются трансформаторы тока, установленные в КРУ, например, типа ТОЛ-10, а если ряда первичных номинальных токов этого типа трансформатора недостаточно, то

21

ТОЛ-10-М (табл. П2, Приложение 1) или ТЛШ-10 (табл. П3, Приложение

1);

3. Вторичный номинальный ток вычисляется с учетом коэффициента схемы соединения трансформаторов тока на стороне ВН и НН. Для схемы звезда он равен 1, для треугольника √3.

Схема подключения реле ДЗТ-11 должна обеспечивать возможно большую чувствительности защиты. На двухобмоточных понизительных трансформаторах тормозную обмотку, для этого, целесообразно подключить к трансформатору тока, установленному на стороне НН (рис. 2.5). При КЗ в защищаемой зоне при таком подключении тормозной ток отсутствует, обеспечивая максимальную чувствительность реле.

Рис. 2.5. Схема подключения реле ДЗТ-11 для двухобмоточных понизительных трансформаторов

Минимальный ток срабатывания защиты определяется по условию отстройки от броска намагничивающего тока при включении защищаемого трансформатора под напряжение по формуле:

IС. З. МИН = kОТС ∙ kВЫГ ∙ I . ВН = 1,5 ∙ 1,0 ∙ 105 = 157 А,

где kОТС – коэффициент отстройки, учитывающий погрешности реле, ошибки расчета и необходимый запас, принимается равным 1,5; kВЫГ – коэффициент выгодности, для трансформаторов принимается равным 1,0.

Расчет числа витков уравнительных обмоток и составляющей тока небаланса из-за округления числа витков представлен в табл. 2.8.

22

1.Минимальная МДС (произведения тока на количество витков в обмотке, по которой он протекает), необходимая для срабатывания реле составляет, по паспорту 100 ампер-витков;

2.Если по результатам расчета расчетное значение числа витков второй

уравнительной обмотки получается нецелым, то за фактическое значение принимается меньшее целое число витков, для обеспечения селективности

действия защиты (например, 9,6 округляется до 9). Каждая из уравнительных обмоток состоит из двух секций, выбранное число витков выставляется отпайками обеих секций (см. рис. 2.5), например 11 витков можно получить выставив на одной секции 7 витков, а на другой 4 витка; 15 витков можно получить выставив на одной секции 14 витков, а на другой 1 виток, 21 виток можно получить выставив на одной секции 21 виток, а на другой о витков и т.д;

3. Расчетное значение числа витков первой уравнительной обмотки округляется до ближайшего целого, для снижения тока небаланса.

Определяется расчетный ток небаланса:

регулирования напряжения трансформатора устройством РПН (при его наличии); IНБeee - из-за округления числа витков (посчитана выше).

23

IНБe = kПЕР ∙ kОДН ∙ ε ∙ IКЗ.( ) ВНЕШ = 1 ∙ 1 ∙ 0,1 ∙ 947 = 94,7 А,

где hПЕР – коэффициент, учитывающий переходный режим (наличие апериодической составляющей тока), для реле ДЗТ, отфильтровывающий апериодические составляющие может быть принят равным 1; kОДН – коэффициент однотипности трансформаторов тока. Если на стороне ВН и НН силового трансформатора установлены измерительный трансформаторы тока одного типа (например ТОЛ-10, встроенные в КРУ для силового трансформатора 10/6 кВ) то коэффициент однотипности принимается равным 1, если трансформаторы тока разнотипны (в большинстве случаев, например со стороны ВН – ТВ-110, а со стороны НН ТОЛ-10-М, как в рассматриваемом примере), то коэффициент однотипности принимается равным 1; ε – полная погрешность трансформаторов тока, для дифференциальной защиты, как правило, применяются трансформаторы тока классы 10Р, с погрешностью не превышающей 10% в режиме внешнего КЗ, следовательно ε = 0,1.

IНБee = ∆U ∙ IКЗ( ). ВНЕШ

где ∆U – диапазон регулирования РПН в долях, указан в исходных данных. Наличие устройства РПН указывается буквой «Н» в типе трансформатора,

где kОТС – коэффициент отстройки, учитывающий ошибку реле и необходимый запас, принимается равным 1,5; tan α – тангенс угла наклона касатель-

ной к оси абсцисс заводской характеристики срабатывания (рис. 2.6), приниматься равным 0,75.

За фактическое значение числа витков тормозной обмотки принимается

ближайшее большее из доступных витков (см. рис. 2.5).

ωТ ФАКТ = 11.

Определим коэффициент чувствительности при двухфазным КЗ на выводах НН трансформатора, когда торможение отсутствует:

дешевой схемы соединения для дифференциальной защиты на реле ДЗТ 11

24

для силового трансформатора со схемой соединения обмоток звезда / тре-

угольник 11 группа – треугольник с двумя реле, по [табл. 2.1, 1] равен

1,5⁄√3.

Нормативное значение коэффициента чувствительности для дифференциальных защит трансформаторов по [3.2.21, 6] около 2.

Принципиальная схема дифференциальной защиты на реле ДЗТ 11 представлена на [рис. 8.27, 1]. Спецификация представлена в табл. 2.9.

25

Задание № 5

Проведем расчет параметров защиты электродвигателя в соответствии с исходными данными представленными в табл. 2.10.

Таблица 2.10

В соответствии с [6] защита электродвигателей мощностью менее 2 МВт от многофазных замыканий выполняется в виде токовой однорелейной отсечки без выдержки времени, отстроенной от пусковых токов, с реле, включенным на разность токов двух фаз (схема восьмерки).

Определим номинальный и пусковой токи электродвигателя:

Ток срабатывания защиты от перегрузки рассчитывается по формуле

[стр. 219, 1]:

IС. З. ПЕР = kkВОЗН ∙ IД. НОМ = 1,10,8 ∙ 75,1 = 103 А,

где kН – коэффициент надежности для защиты от перегрузки, действующей на сигнал принимается равным 1,1.

По номинальному току двигателя выбирается коэффициент трансформа-

ции трансформатора тока, например типа ТОЛ-10: nТ = II! НОМНОМ = 805

26

Ток срабатывания индукционного элемента реле РТ 86, выполняющий функцию защиты от перегрузки для схемы соединения «восьмерка»:

Если ток срабатывания реле, как в рассматриваемом примере оказался больше 10, то увеличиваем на ступень коэффициент трансформации, пока ток срабатывания не станет ниже 10 А:

IС. Р. ФАКТ = 9 А.

Пересчитываем фактический ток срабатывания защиты от перегрузки:

Кратность отсечки (электромагнитного элемента), выполняющего функцию защиты от многофазных КЗ:

Кратность отсечки входит в допустимый диапазон 2…8.

Выдержка времени защиты от перегрузки:

tС. З. ПЕР = kОТС ∙ TП = 1,3 ∙ 10 = 13 с,

– коэффициент отстройки, руководящими указаниями по расчету параметров РЗ рекомендуется принимать 1,3.

Кратность реле при пуске двигателя:

K = I З. IП ФАКТ

С. ПЕР.

Уставка по времени индукционного элемента реле (защиты от перегрузки):

Уставка должна укладываться в диапазон 4…16 с.

27

3. Вопросы для самоподготовки к защите семестровых заданий

Кзаданию № 1

1.Как может быть определен коэффициент самозапуска максимальной токовой защиты? [4.3.6, 1];

2.Почему при выборе тока срабатывания максимальной токовой защиты используется коэффициент возврата? [4.3.3, 1];

3.Как может быть определен рабочий максимальный ток защищаемого объекта? [4.3.5, 1];

4.Почему значение коэффициента чувствительность максимальной то-

ковой защиты объектов электроэнергетической сети 6…35 кВ вычисляется по двухфазному току короткого замыкания? [4.3.7, 1];

5.Где выбирается расчетная точка, для определения тока короткого замыкания для вычисления коэффициента чувствительности максимальной токовой защиты? [4.3.7, 1];

6.Что такое коэффициент относительной чувствительности схемы соединения трансформаторов тока и реле к виду короткого замыкания? [2.5.10, 1];

7.Каким соотношением связаны между собой ток трехфазного и двухфазного короткого замыкания в одной и той же точке сети, вдали от элек-

тростанций? [1.2.3, 1];

8.Почему в сетях с изолированной нейтралью применяются двухфазные схемы соединения трансформаторов тока и реле? [4.3.3, 1];

9.Чему равно нормативное значение коэффициента чувствительности максимальной токовой защиты в основной и резервной зонах действия? [4.3.7, 1];

10.Почему при расчете коэффициента чувствительности при коротком замыкании за трансформатором со схемой соединения звезда / треугольник 11 группа используется расчетное значение трехфазного тока короткого замыкания за трансформатором? [4.3.8, 1];

11.Какая из схем соединения трансформаторов тока и реле обладает наивысшей чувствительностью к двухфазным КЗ на линиях? [2.5.10, 1];

12.Какая из схем соединения трансформаторов тока и реле обладает наивысшей чувствительностью к двухфазным КЗ за трансформатором звезда / треугольник 11 группа? [2.5.10, 1];

13.Как выбирается измерительный трансформатор тока? [2.6, 1];

28

14.Что такое коэффициент трансформации измерительного трансформа-

тора тока? [2.1, 1];

15.Что означает цифровое обозначение типоисполнения реле тока РТ 40,

например РТ 40/10 или РТ 40/50? [3.4.3, 1];

16.Как может быть определена ступень селективности максимальной токовой защиты с независимой выдержкой времени? [4.3.10, 1];

17.Из каких частей состоит принципиальная схема максимальной токовой защиты на постоянном оперативном токе? [4.3.3, 1];

18.Для чего в схему включения реле тока входит добавочное сопротивление, дешунтируемое мгновенным размыкающим контактом реле тока? [3.6.2, 1];

19.Как выбирается типоисполнение указательного реле РУ 21? [3.8.3, 1];

20.Что означает цифровое обозначение типоисполнения указательного реле РУ 21, например РУ 21/0,1 или РУ 21/0,4? [3.8.3, 1];

21.Во сколько раз допустимый ток указательного реле РУ 21 больше тока срабатывания? [3.8.3, 1];

22.В чем назначение нормально разомкнутого блок-контакта привода выключателя в цепи отключения максимальной токовой защиты? [4.3.3, 1];

23.Как поступают, если расчетный коэффициент чувствительности максимальной токовой защиты меньше нормативного в основной зоне действия? (стр. 9).

24.Как поступают, если расчетный коэффициент чувствительности максимальной токовой защиты меньше нормативного в резервной зоне действия? (стр. 9).

Кзаданию № 2

1.Сколько типоисполнений имеют индукционные реле тока серии РТ 80

ичем они отличаются? [4.4.5, 1];

2.Как поступают, если расчетный ток срабатывания индукционного реле серии РТ 80 более 10 А? (стр. 13);

3.Что такое фактический ток срабатывания защиты с ограниченно-зави- симой выдержкой времени на индукционном реле серии РТ 80? [4.4.5, 1];

4.Какие виды защиты могут быть одновременно реализованы на индукционном реле серии РТ 80? [4.4.5, 1];

5.От какого тока отстраивается ток срабатывания мгновенной токовой отсечки линии с односторонним питанием? [4.2.4, 1];

29

6.Почему при вычислении тока срабатывания мгновенной токовой отчески коэффициент надежности для защиты на индукционном реле серии РТ 80 существенно выше, чем для защиты на электромагнитном реле серии РТ 40? [стр. 15; 4.2.4, 1];

7.В каких случаях мгновенная токовая отсечка бесполезна? [стр. 15; 4.2.4, 1];

8.Что такое кратность отсечки индукционного реле серии РТ 80? [4.4.5,

1];

9.В каких пределах должна лежать расчетное значение кратности отсечки индукционного реле серии РТ 80? [4.4.5, 1];

10.Как выбирается место точки согласования защит с ограниченно-за- висимой выдержкой времени? [4.4.7, 1];

11.Почем у защит на индукционном реле серии РТ 80, ступень селективности больше, чем у защит на электромагнитном реле серии РТ 40? [4.4.7, 1];

12.Что такое кратность тока для защит на индукционных реле серии РТ

80? [4.4.7, 1];

13.Что такое карта селективности защит с ограниченно-зависимой выдержкой времени? [4.4.8, 1];

14.В каких пределах должна лежать расчетная уставка по времени индукционных реле серии РТ 81? [4.4.5, 1];

15.Как поступают, если расчетная уставка по времени индукционного реле серии РТ 80 меньше 1? (стр. 16);

16.Как поступают, если расчетная уставка по времени индукционного реле серии РТ 81 больше 4? (стр. 16);

Кзаданию № 3

1.Чем конструктивно отличается индукционное реле серии РТ 81 от индукционного реле серии РТ 85? [4.4.5, 1];

2.В чем заключается принцип работы контактной системы индукционного реле серии РТ 85? [5.2.3, 1];

3.Каковы требования к трансформаторам тока, питающим оперативные цепи защит на переменном оперативном токе? [5.2.8, 1];

4.Почему можно не учитывать апериодическую составляющую токов КЗ при проверке отключающей способности трансформаторов тока защиты

сограниченно-зависимой выдержкой времени? (стр. 18);

30