8.4. Токовая защита от перегрузки.

Защита включается на трансформаторы тока со стороны ВН и выполняется с выдержкой времени с действием на сигнал. Реле тока РТ-40 для защиты от перегрузки установлено в одной фазе тока.

8.4.1. Выбор уставки срабатывания.

Уставка токового реле выбирается из условия возврата реле при номинальном токе трансформатора с учетом регулирования напряжения: ,

где k_н = 1,3,

,

Выбираем реле тока РТ40/6.

8.4.2. Выдержка времени защиты от перегрузки на подстанции без дежурного персонала выполняется трехступенчатой. Первая ступень работает при малых перегрузках и действует на сигнал, передаваемый системой телемеханики на пункт диспетчера. Выдержка времени выбирается на ступень больше МТЗ . Вторая ступень работает при больших перегрузках, когда требуется разгрузка трансформатора, и действует на отключение части потребителей до допустимой разгрузки трансформатора. Выдержка времени второй ступени. Третья ступень для резервирования второй ступени и действует на отключение трансформатора с выдержкой времени

Поскольку условия работы не заданы, примем одноступенчатую защиту от перегрузки с действием на сигнал.

5. Газовая защита.

Действие газовой защиты основано на том, что всякие, даже незначительные повреждения, а также ненормальные нагревы внутри бака трансформатора вызывают разложение масла или изоляции, что сопровождается выделением газа. Газовая защита относится к основной защите. Она реагирует на все виды внутренних повреждений и, кроме того, на утечку масла из бака.

При КЗ в трансформаторе образующиеся газы устремляются в расширитель. Интенсивное газовыделение вызывает движение масла и приводит в действие газовое реле, которое устанавливается на патрубке, соединяющим бак с расширителем. Интенсивность газовыделения зависит от характера повреждений и, при медленном развитии повреждения, газовое реле сначала дает предупредительный сигнал, а при бурном газовыделении отключает трансформатор.

Газовая защита выполнена с помощью газового реле BF-80/Q, защита контактов РПН с помощью струйного реле URF-25/10.

5. Расчет дифференциальной защиты.

Дополнительные данные трансформатора к расчету защиты:

Регулирование напряжения 36,75+/- 8х1,5%.

Питание оперативных цепей осуществляется от предварительно заряженных конденсаторов.

1. Определяем первичные токи со всех сторон защищаемого трансформатора и вторичные токи в плечах защиты. Данные сведены в таблицу.

Величина	Численное значение для сторон
	35	10	6,3
Первичный номинальный ток трансформатора, А
Коэффициент трансформации ТТ.	300/5А	600/5А	1000/5А
Схема соединения ТТ			Y
Вторичный ток в плечах защиты, А

8.6.2. Определяем ток срабатывания защиты, приведенный к стороне ВН.

а) Из условий отстройки от небаланса при внешних к.з.

• на шинах 6кВ.

где ,к_н =1,3.

• на шинах 10кВ.

где ,к_н =1,3.

б) По второму условию отстройки от броска тока намагничивания при включении.

где

2. Предварительно примем и определим чувствительность защиты с целью выяснения возможности выполнения защиты с реле типа РНТ-565.

3. Ток срабатывания реле, приведенный к вторичным цепям стороны ВН:

Ток в реле при двухфазном к.з. на стороне 10кВ:

Коэффициент чувствительности:

Ток в реле при двухфазном к.з. на стороне 6кВ:

Коэффициент чувствительности:

Так как , защита выполняется с применением реле ДЗТ-11, имеющих обмотки торможения.

4. Определим место включения тормозной обмотки реле. Для понижающих трансформаторов рекомендуется включать тормозную обмотку в плечо защиты либо со стороны СН, либо на сумму токов плеч низшего напряжения (со стороны питания торможение не используется).

Рассмотрим оба варианта:

а) включение тормозной обмотки в плечо 10кВ.

Ток срабатывания защиты из условия отстройки от к.з. на шинах 6кВ при отсутствии торможения:

- из условия отстройки от броска тока намагничивания при включении.

Принимаем ток срабатывания защиты ,

ток срабатывания реле

Коэффициент чувствительности:

б) включение тормозной обмотки на сумму плеч 10кВ и 6кВ.

Защита отстроена от токов к.з. на стороне 6кВ, поэтому включение тормозной обмотки оставляем только на стороне 10кВ

Окончательно принимаем:

5. Плечо с большим вторичным током считаем основным, им является плечо СН. Определяем числа витков обмоток реле ДЗТ-11. результаты расчетов приведены в таблице.

№	Обозначение величины и расчетное выражение	Численное значение
1
2
3		15 витков (6+9)
4
5
6		9 витков
7
8		16 витков (8+9)

6. Число витков тормозной обмотки:

Принимаем число витков тормозной обмотки = 5 витков

Коэффициент чувствительности на стороне СН:

Коэффициент чувствительности на стороне НН:

7. Проверка ТТ проверка на 10% погрешность:

а) для стороны ВН:

Предельная кратность тока

По кривой для трансформатора ТФЗМ-35 находимZ_н.доп >7 Ом.

<условие выполняется.

б) для стороны СН:

Предельная кратность тока

По кривой для трансформатора ТЛМ-10 находимZ_н.доп = 4,5 Ом

<условие выполняется.

в) для стороны НН:

Предельная кратность тока

По кривой для трансформатора ТЛМ-10 находимZ_н.доп =5 Ом.

<условие выполняется.

8. Релейная защита КРУ-10кВ.

Для защиты шин комплектных распредустройств 10кВ применяются, следующие защиты:

• Максимальная токовая защита с пуском по напряжению;

• Дуговая защита.

Реже применяются токовая отсечка и дистанционная защита.

8. Виды устройств автоматики, применяемых на подстанции.

На понижающих подстанциях могут устанавливаться следующие основные виды автоматики:

• Автоматика повторного включения (АПВ);

• Автоматика включения резерва (АВР);

• Автоматика частотной разгрузки (АЧР) и автоматика частотного автоматического повторного включения (ЧАПВ);

• Автоматика обдува трансформатора (АОТ).

5. АПВ устанавливается на отходящих воздушных ЛЭП. Как показывает практика, короткие замыкания на ВЛ часто бывают неустойчивыми, так как вызвавшие их причины самоустраняются. Защита отключает линию и дуга не успевает разрушить оборудование ВЛ, поэтому ее целесообразно включить повторно. Для этого на линии устанавливается специальная автоматика повторного включения АПВ, которая позволяет автоматически, с заданной выдержкой времени включить отключившуюся линию. АПВ делятся на однократного и многократного действия, по количеству раз включения линии. Наибольшее распространение получили АПВ однократного действия. Кроме того, АПВ могут быть выполнены с контролем синхронизма (на линиях с двухсторонним питанием), контролем встречного напряжения, контролем напряжения на шинах подстанции. АПВ выполняется с реле типа РПВ-58 или современным его аналогом РПВ-01.

6. Автоматика включения резерва АВР предназначена для обеспечения питания потребителей в случае отключения одного из источников питания. Так на подстанции при отключении одного трансформатора прекращается электроснабжение подключенных к нему потребителей и для восстановления их питания срабатывает АВР, питание восстанавливается. АВР устанавливается, как правило, на секционных выключателях. АВР действует при исчезновении напряжения на одной из смежных секций шин. АВР выполняется с блокировкой от токовых защит (МТЗ) и не действует, если защита вводного выключателя секции срабатывала. АВР не имеет выдержки времени.

7. Автоматика частотной разгрузки АЧР предназначена для отключения части потребителей в условиях дефицита активной мощности в энергосистеме. Если частота системы снижается, для предотвращения лавинообразного процесса снижения частоты, и в конечном итоге развала энергосистемы, необходимо отключать часть нагрузки. Потребители разбиваются на группы по очередям АЧР, и с разной частотой и выдержками времени автоматически отключаются от подстанции. При восстановлении частоты питающей сети до приемлемой (обычно 49,4-49,9Гц) происходит автоматическое включение, ранее отключившихся потребителей, с помощью специальной автоматики ЧАПВ. Автоматикой АЧР и ЧАПВ оборудуется часть потребителей подстанции.

8. Автоматикой обдува оборудуются мощные силовые трансформаторы подстанции. Автоматика позволяет включать и отключать систему охлаждения трансформатора ступенями, кроме того, автоматика включает обдув при достижении тока нагрузки, близкого к номинальному. Таким образом, достигается экономия расхода электроэнергии на собственные нужды подстанции, в составе которых расход на охлаждение трансформаторов составляет иногда большую часть.

9. Кроме перечисленных автоматических устройств могут применятся автоматические регуляторы напряжения, воздействующие на устройства РПН трансформаторов и поддерживают напряжение на шинах низшего напряжения, АВР питания собственных нужд.