- •4. Примеры расчета релейной защиты и автоматики
- •4.1 Расчет уставок защит участка сети напряжением 37/10,5/0,4 кВ
- •4.1.1 Обоснование типа защит
- •4.1.2 Расчет параметров схемы замещения и токов кз
- •4.1.3 Расчет токов короткого замыкания
- •4.1.4 Защита цеховых трансформаторов 10,5 / 0,4 кВ
- •4.1.5 Защита магистральной линии w4
- •4.1.6 Токовая защита нулевой последовательности трансформатора 10,5/0,4 кВ
- •4.1.7 Расчет уставок защиты понижающих трансформаторов
- •4.1.8 Расчет комплектов защит трансформаторов т2, т3
- •Б) Максимальная токовая защита трансформаторов т2, т3 от внешних кз
- •В) Максимальная токовая защита трансформаторов т2, т3 от перегрузки
- •4.1.9 Расчет ступенчатой токовой защиты w2
- •В) Оценка эффективности функционирования двухступенчатой защиты w2
- •4.1.10 Расчет ступенчатой токовой защиты w1
- •4.1.11 Поочередное апв линий w1, w2 и трансформатора т1
- •4.2 Карта селективности к расчетной схеме участка сети
- •Список использованной литературы
4.1.3 Расчет токов короткого замыкания
Поскольку расчетная схема не имеет параллельных и кольцевых цепей и неизвестны колебания мощности КЗ энергосистемы, расчет максимальных значений токов КЗ производится для исходного положения схемы при условии, что регуляторы напряжения трансформаторов находятся в среднем положении.
Расчет токов КЗ производим без учета подпитки со стороны нагрузки. Согласно ПУЭ, не учитывается влияние асинхронных двигателей на токи КЗ при мощности электродвигателя до 100 кВт в единице, если электродвигатели отделены от места КЗ одной ступенью трансформации, а также при любой мощности, если они отделены от места КЗ двумя или более ступенями трансформации. Или, если ток от двигателей может поступать к месту КЗ только через те элементы, через которые проходит основной ток КЗ от сети и которые имеют существенное сопротивление (линии, трансформаторы и т.п.).
Определяем эквивалентное сопротивление от энергосистемы до точки КЗ и рассчитываем ток по формуле Iкзi= Ес/ Zэкi. Результаты расчетов сведены в таблицу 4.6.
Таблица 4.6
Расчетное значение тока трехфазного КЗ
Численное значение параметра для точки КЗ |
Параметр схемы | |||
Х, Ом |
R, Ом |
Z, Ом |
Iк, кА | |
К1 |
0,133 |
- |
0,133 |
45,56 |
К2 |
0,371 |
0,062 |
0,376 |
15,99 |
К3 |
0,591 |
0,133 |
0,61 |
9,92 |
К4 |
0,693 |
0,257 |
0,739 |
8,19 |
К5 |
1,43 |
0,219 |
1,489 |
4,07 |
К6 |
1,253 |
0,128 |
1,259 |
4,81 |
К7 |
3,033 |
3,143 |
4,38 |
1,38 |
К8 |
18,21 |
6,864 |
19,46 |
0,311 |
К9 |
4,133 |
5,513 |
7,292 |
0,83 |
К10 |
19,29 |
9,234 |
21,38 |
0,28 |
К11 |
5,273 |
9,04 |
10,46 |
0,58 |
К12 |
29,53 |
9,744 |
31,03 |
0,195 |
К13 |
2,006 |
0,304 |
2,03 |
2,99 |
4.1.4 Защита цеховых трансформаторов 10,5 / 0,4 кВ
Выбираем для защиты трансформаторов Т4, Т5, Т6 предохранители типа ПКТ из условий отстройки от максимального рабочего тока и от броска тока намагничивания при включении трансформатора на холостой ход.
Исходя из первого условия, например для трансформатора Т6, Iраб.maxT6 = =IномТ6,
По второму условию обычно принимают номинальный ток плавкой вставки равным Iном.пл.вст = 2,0IномТ6= 2,014,4 = 28,8 А ,
где 2,0 - коэффициент отстройки от броска тока намагничивания трансформатора.
Реально бросок тока намагничивания может достигать (6-8) IномТ, но с учетом времени плавления вставки предохранителя расчетная кратность этого тока может быть уменьшена.
Выбираем для Т6 предохранитель с номинальным током 31,5 А. Результаты расчетов сводим в таблицу 4.7. По времятоковой характеристике оцениваем время плавления при двухфазном КЗ за трансформатором. Предохранитель в этом случае имеет наибольшее время плавления: 2,5 с. Необходимость в установке со стороны НН дополнительного защитного устройства можно обосновать только после расчета МТЗ W4.
Таблица 4.7
Расчет параметров плавких предохранителей
Обозна-чение на схеме |
Мощность Т, кВА |
Iном Т, А |
Тип предо- хранителя |
Iном.пл.вст, А |
Время плавл., с |
Т4 |
400 |
23,1 |
ПКТ-102-10-50 |
50,0 |
2,0 |
Т5 |
400 |
23,1 |
ПКТ-102-10-50 |
50,0 |
2,5 |
Т6 |
250 |
14,4 |
ПКТ-102-10-31 |
31,5 |
0,6 |
Времятоковую характеристику предохранителя с наибольшим номинальным током 50 А переносим из [4] (или Приложение 5) на карту селективности Рис. 33,а. Известно, что отклонения ожидаемого тока плавления плавкого элемента при заданном времени плавления от типовых значений достигают 20 %. Поэтому типовая характеристика 1 должна быть смещена вправо на 20 %. Построение предельной времятоковой характеристики 1 производится по нескольким точкам.