1.8 Расчет уставок защиты понижающих трансформаторов 37/10.5 кВ
1.8.1 Дифференциальная защита от междуфазных коротких замыканий
На трансформаторах мощностью до 25 МВ·А допускается выполнение защиты с реле тока, действующими на отключение без выдержки времени, отстроенными по току срабатывания от бросков тока намагничивания и переходных значений токов небаланса (дифференциальная отсечка), если при этом обеспечивается требуемая чувствительность ([6],с.303, п.3.2.55).
Ток срабатывания защиты:
, (1.48)
где
- коэффициент
отстройки(
);
- номинальный ток силового трансформатора.
А.
, (1.49)
где
- коэффициент
схемы(
).
А.
Выбираем
реле РТ-40/6,
А.
Принимаем
А.
Чувствительность дифференциальной отсечки проверяется в минимальном режиме по токам двухфазных КЗ за трансформатором:
, (1.50)
>2
1.8.2 Максимальная токовая защита т1, т2 от токов при внешних кз
Область внешних КЗ трансформатора находится на стороне НН, включая в первую очередь сборные шины. Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального рабочего тока, протекающего через трансформатор.
Для трансформатора Т1 рабочий ток обусловлен током нагрузок Н1, Н2 и током линии W5.
Определим ток срабатывания защиты:
, (1.51)
где - коэффициент надёжности (для реле серии РТ-40 =1,2 1,4);
- коэффициент возврата (для реле серии РТ-40 = 0,8 0,85);
,
- максимальный рабочий ток нагрузок Н1
и Н2;
- максимальный рабочий ток линии W5.
Максимальный рабочий ток нагрузки определяется:
, (1.52)
A,
A.
Тогда
A.
Для трансформатора Т2 рабочий ток обусловлен током нагрузок Н3, Н4.
A,
A,
, (1.53)
A.
Выбираем ТТ типа ТВТ-35/10, .
Ток срабатывания реле РТ-40/6 для схемы ТТ, соединенных в треугольник:
, (1.54)
A,
A,
A,
A.
Уточняем
ток срабатывания защиты.
A,
A,
приведённые к стороне 37 кВ;
A,
A
приведённые к стороне 10,5 кВ.
Проверяем коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ за трансформаторами (для Т1 и Т2):
, (1.55)
где
А,
приведённый к стороне 10,5 кВ,
А, приведённый к стороне 37 кВ.
>1,5
,
>1,5.
Выдержка времени защиты должна быть минимальной и согласованной с МТЗ отходящих присоединений:
, (1.56)
где
- ступень
селективности (
с).
Ступень селективности между защитой питающего трансформатора и защитой ВЛ – 10 кВ должна быть примерно 0,7 сек при максимальном токе КЗ в начале линии ([9],с.48).
с,
, (1.57)
с.
Выбираем
реле времени ЭВ-122,
с.
1.8.3 Максимальная токовая защита трансформаторов т1 и т2 от перегрузки
На трансформаторах защита от перегрузки выполняется действующей на сигнал посредством токового реле, устанавливаемого в одной фазе, поскольку перегрузка трансформатора возникает одновременно во всех трёх фазах. Чтобы избежать излишних сигналов при КЗ и кратковременных перегрузках, предусматривается реле времени, обмотки которого должны быть рассчитаны на длительное прохождение тока.
Ток срабатывания защиты выбирается из условия возврата токового реле при номинальном токе трансформатора:
, (1.58)
где
- коэффициент
надёжности(
);
-
коэффициент
возврата(
).
А.
Защита подключена к тем же ТТ, что и защита от внешних КЗ. Ток срабатывания реле РТ – 40/6 равен:
, (1.59)
где - коэффициент схемы( ).
А.
Ток
уставки срабатывания
А. Уточняем
А.
Время действия перегрузочной защиты выбирается на ступень больше времени МТЗ трансформатора:
, (1.60)
с.
Результаты расчетов приведены в табличной форме (табл.1.7)
Таблица 1.7
Максимальная токовая защита трансформаторов от перегрузки
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Т1 |
Т2 |
|
Номинальный ток трансформатора ВН, А |
263,9 |
263,9 |
Ток срабатывания защиты расч./уточн., А |
346,37/346,41 |
346,37/346,41 |
Коэффициент трансформации ТТ |
1000/5 |
1000/5 |
Схема соединения ТТ |
треугольник |
треугольник |
Тип реле |
РТ-40/6 |
РТ-40/6 |
Ток уставки |
3 |
3 |
Время срабатывания |
2,2 |
2,7 |
Ток срабатывания реле, расч., А |
2,999 |
2,999 |
Тип реле времени |
ЭВ-122 |
ЭВ-122 |