6. Расчет защиты трансформатора т4-10/0.4 кВ

Основными видами повреждений таких трансформаторов являются:

- многофазные (междуфазные) КЗ в обмотках и на их выводах;

- однофазные замыкания, которые бывают двух видов: на землю и витковые.

Замыкание одной фазы на землю опасно для обмоток, присоединенных к сетям с глухозаземленной нейтралью. В этом случае защита должна отключать трансформатор. В сетях с нейтралями, изолированными или заземленными через дугогасящие катушки (реакторы), защита от однофазных замыканий на землю с действием на отключение устанавливается на трансформаторе в том случае, если такая защита имеется в сети. Отключение таких замыканий в сетях 6 или 10 кВ необходимо по условиям техники безопасности.

Рисунок 6.1 - Схемы включения реле тока: а) защит трансформатора Δ /Y₀; б)векторные диаграммы полных токов при однофазном КЗ фазы В на стороне НН

6.1. Расчет токовой отсечки

Ток срабатывания защиты:

где - коэффициент отстройки для защиты на реле РТ-40:=1,31,4;

- ток, протекающий в месте установки защиты, при трехфазном КЗ на стороне низшего напряжения в максимальном режиме работы системы.

Ток срабатывания реле РТ-40/100:

Выбираем реле типа РТ-40/100.

Проверяется чувствительность токовой отсечки:

где

Время срабатывания токовой отсечки t_ТО=0,1 с.

6.2. Расчет максимальной токовой защиты

Ток срабатывания максимальной токовой защиты выбирается как наибольший из токов, определяемый по двум условиям:

- отстройки от максимального рабочего тока

где - коэффициент отстройки, =1,2 при использовании в защите токового реле РТ-40;

- коэффициент самозапуска электродвигателей обобщенной нагрузки определен ранее;

k_в - коэффициент возврата токового реле защиты для реле РТ-40 k_в=0,85;

- по условию обеспечения бездействия защиты после работы АВР

где - максимальный рабочий ток секции 0,4 кВ, которая подключается к рассчитываемому трансформатору при срабатывании АВР, принимается равным 0,5·;

- максимальный рабочий ток рассчитываемого трансформатора, он не должен превышать 0,5·.

Ток срабатывания реле

где - коэффициент схемы =1;

- коэффициент трансформации трансформаторов тока, выбирается по номинальному току трансформатора.

Окончательно выбираем реле РТ-40/20.

Проверяется чувствительность максимальной токовой защиты. При двухфазном КЗ за трансформатором

где ;

- ток, протекающий в месте установки защиты при двухфазном КЗ за трансформатором в минимальном режиме работы системы электроснабжения.

Время срабатывания максимальной токовой защиты t_МТЗ=0,6 с.

6.3. Расчет защиты от однофазных коротких замыканий

Для трансформатора Δ/Y₀ ток срабатывания защиты выбирается из условия отстройки от максимального тока небаланса в нулевом проводе

где - номинальный ток трансформатора на стороне 0,4 кВ.

Трансформатор тока выбираем по току, протекающему в нулевом проводе

0,75·I_ном.нн=0,75·2353=1764,75А

Следовательно, К_ТА=2000/5

Ток срабатывания реле:

Выбираем реле РТ-40/10.

Время срабатывания защиты нулевой последовательности можно не согласовывать с защитами отходящих элементов сети 0,4 кВ и выбрать 0,1с.