Andreev Задачи по РЗА

Рассмотрим возможность использования реле РНТ-565. Его ток срабатывания должен удовлетворять и условию а), и условию б). И в том, и в другом случае коэффициент отстройки принимается равным kотс 1,3 .

Iс.з. 1,3 131 170,3А.

В первом приближении ток небаланса можно определить по формуле [1]

С учетом этого Iнб.рсч.max1 0,1 0,16 2540 660,4 А, а ток срабатывания

Iс.з. 1,3 660,4 858,5 А.

Таким образом, определяющим при выборе тока срабатывания защиты является отстройка от максимального тока небаланса при внешних КЗ. Примем этот ток срабатывания Iс.з. 858,5 А.

3. Проверим чувствительность защиты при двухфазном КЗ в точке K1 (см. рис. 3.14) в минимальном режиме.

Можно считать, что значения токов при повреждениях в точках K1 и K2 примерно одинаковы. Тогда ток двухфазного КЗ в точке K1 в минимальном ре-

жиме Iк(2)2.min 0,865 Iк(3).вн.min 0,865 1389 1200 А.

Коэффициент чувствительности kч kcx(m) Iк(m) / kcx(3) Iс.з . В нашем случае kcx(m) kcx(3) 3 (см. табл. 1.20).

Реле РНТ-565 не обеспечивает требуемую чувствительность дифференциальной защиты. Поэтому рассмотрим реле с торможением ДЗТ-11.

Реле имеет одну тормозную обмотку. Ее нужно включить так, чтобы при внешних КЗ имело место максимальное торможение, а при повреждениях в защищаемой зоне торможение отсутствовало. При одностороннем питании трансформатора это обеспечивается, если тормозная обмотка включена в плечи трансформаторов тока питаемой стороны. В этом случае при постановке трансформатора под напряжение и бросках тока намагничивания она обтекаться током не будет и никакого влияния на поведение реле не оказывает.

Поэтому при выборе тока срабатывания должно быть обеспечено условие а). Для реле ДЗТ-11 принимают kотс 1,5 .

Тогда Iс.з.minI 1,5 131 196,5А,

171

3.14

Необходимо произвести расчет дифференциальной защиты с реле РНТ-565 трехобмоточного трансформатора мощностью 60 МВ А , напряжением 110 10%/38,5 2 2,5%/11 кВ. Регулирование напряжения осуществляется как со стороны 110 кВ ( Uрег1 10% ), так и со стороны 38,5 кВ

( Uрег2 2 2,5% ).

Трансформатор имеет питание только со стороны системы (рис. 3.15). Ток, проходящий через трансформатор при внешних трехфазных КЗ в точ-

ке K1 Iк(3).вн.max1 2460 А, при КЗ в точке K2

Iк(3).вн.max2 1734 А. Токи отнесены к напряжению 110 кВ. Обмотки трансформатора соединены по схеме У/У/Д-11 [14].

форматора Iс.з kотс Iт.ном;

б) отстройку от наибольшего тока небаланса при трехфазных КЗ в точках

K1 и K2 Iс.з kотс Iнб.рсч.max1 .

Принимается большее из полученных значений.

При использовании реле РНТ-565 коэффициент отстройки kотс 1,3 . Найдем ток срабатывания защиты по первому условию.

Iс.з 1,3 315 410 А.

174

Для определения тока небаланса воспользуемся выражением [1]

При использовании реле РНТ-565 коэффициент kап принимают равным kап 1. В связи с разнотипностью трансформаторов тока, используемых в защите, коэффициент kодн принимается максимальным ( kодн 1). В первом приближении не учитывается fвр благодаря соответствующему выбору числа витков

уравнительных обмоток НТТ.

При КЗ в точке K1 (на шинах 11 кВ) ток КЗ проходит по обмотке 110 кВ с регулируемым числом витков и по обмотке 11 кВ. При определении тока неба-

175

176

Коэффициент отстройки kотс Iс.з / Iнб.рсч.max1 750/545 1,37 1,3. Коэффициент чувствительности:

а) при КЗ в точке K3 kч 3 2128 / 3 750 2,8 ;

3.15

На трансформаторе с высшим напряжением Uном 10 кВ, мощностью Sт.ном 1000 кВ А предусматривается дифференциальная защита с торможением в комплекте устройства ЯРЭ-2201 [1,6].

Уставка минимального тока срабатывания реле Iс.р.min изменяется дискрет-

но и составляет 2,5; 3,25; 4,5; 6; 10 А. Имеется возможность установить на реле коэффициент торможения kтрм равным 0,3; 0,45; 0,6.

Защита должна быть отстроена от бросков тока намагничивания и от максимального тока небаланса Iнб.рсч.max при внешних КЗ. Для отстройки от бросков тока намагничивания необходимо выбрать минимальный ток срабатывания реле, а для отстройки от максимального тока небаланса Iнб.рсч.max при внешних коротких замыканиях – коэффициент торможения kтрм .

Решение.

1. Выберем минимальный ток срабатывания реле Iс.р.min .

Iс.з.min kотсIт.ном, где kотс 1,2 .

Iт.ном Sт.ном / 3 Uном 1000 / 3 10 57,8А.

Iс.з.min 1,2 57,8 69,3А.

С высшей стороны трансформаторы тока соединены в треугольник, поэтому kcx 3 , а их коэффициент трансформации

K I 3I т.ном / 5 3 57,8 / 5 19,9 . Принимаем KI 20 .

Минимальный ток срабатывания реле

Iс.р.min kcx Iс.з.min /KI 3 69,3/20 6 А.

Принимаем уставку 6 А.

2. Определим коэффициент торможения kтрм . Тормозная характеристика изображена на рис. 3.16.

При внешних КЗ максимальный расчетный ток небаланса Iнб.рсч.max обусловлен тремя причинами:

178

Глава 4. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЗАДАЧАХ

4.1. Защита асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ

Для асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ предусматриваются устройства релейной защиты, действующие при: многофазных коротких замыканиях на выводах и в обмотках статора; перегрузках, вызванных технологическими причинами и затянувшимся пуском или самозапуском; исчезновении или длительном снижении напряжения. Высоковольтные электродвигатели работают в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, поэтому в необходимых случаях на них должна устанавливаться защита от однофазных замыканий на землю [2].

Защита от многофазных коротких замыканий. Для защиты от многофазных коротких замыканий применяются плавкие предохранители, токовые отсечки без выдержки времени и продольные дифференциальные защиты.

Плавкие предохранители могут быть использованы при подключении электродвигателя в сеть через выключатель нагрузки.

Токовая отсечка без выдержки времени устанавливается на электродвига-

телях мощностью Sд 5000 кВт [2]. Причем для электродвигателей мощно-

стью менее Sд 2000 кВт она выполняется однорелейной с включением реле на разность токов двух фаз. Если чувствительность отсечки оказывается недостаточной ( kчI 2,0 при 2-фазном металлическом коротком замыкании на выво-

дах обмотки статора) или, если привод выключателя имеет два реле прямого действия, то применяют двухрелейную отсечку, которая является обязвтельной

для электродвигателей мощностью Sд 2000 кВт.

Продольная дифференциальная токовая защита устанавливается на элек-

тродвигателях мощностью Sд 5000 кВт и меньшей мощности, если токовая

отсечка оказывается недостаточно чувствительной [2]. Для упрощения защита выполняется двухфазной. В трехфазном исполнении она рекомендуется только,

если двигатели мощностью Sд 5000 кВт не имеют быстродействующей защиты от замыкания на землю.

180