5 Расчет защит преобразовательного агрегата

5.1 Максимальная токовая защита на реле рт-40

Максимальная токовая защита с выдержкой времени 0,4 - 0,6 с на реле РТ-40 выполняется в двухфазном трехрелейном исполнении. Расчёт защиты сводится к определению уставок защиты.

Предварительное значение первичного тока срабатывания защиты для двухмостовой двенадцатипульсовой схемы последовательного типа определяется по формуле:

(5.1)

где - номинальный ток преобразователя, А;

k_п – коэффициент допускаемой перегрузки преобразователя, принимаем равным 1,5;

k_т – коэффициент трансформации преобразовательного трансформатора

, (5.2)

где U_1л, U_2л – линейные напряжения первичной и вторичной сторон преобразовательного трансформатора, В.

;

Значение тока срабатывания реле определяем по формуле:

, (5.3)

где I_с.з – первичный ток срабатывания защиты, А;

k_тт – коэффициент трансформации трансформаторов тока, принимаем равным 800/5 = 160;

k_сх – коэффициент схемы соединения трансформаторов тока и реле,

k_сх = 1.

.

Коэффициент чувствительности проверяем по условию:

, (5.4)

где - минимальный ток трёхфазного короткого замыкания на выводах вентильной (вторичной) обмотки преобразовательного трансформатора, А.

.

5.2 Расчет токовой отсечки преобразовательного агрегата

Токовая отсечка, применяемая на действующих тяговых подстанциях, выполняется на реле РТ-40 в двухфазном трехрелейном исполнении и действует без выдержки времени. Защита не должна срабатывать при включении преобразовательного трансформатора на холостой ход от броска тока намагничивания.

Первичный ток срабатывания защиты определяется по формуле:

_, (5.5)

где – номинальный ток первичной обмотки преобразовательного трансформатора, А.

Коэффициент чувствительности токовой отсечки определяется по формуле:

(5.6)

где – минимальный ток двухфазного короткого замыкания на выводах первичной (сетевой) обмотки преобразовательного трансформатора, А.

Ток срабатывания реле :

,

5.3 Расчет защиты от перегрузки и автоматики включения обдува преобразовательного агрегата

Ток срабатывания реле включения дутьевого охлаждения трансформатора определяем по формуле:

, (5.7)

где I_н.т – номинальный ток той обмотки трансформатора на которой устанавливается защита, А;

k_н = 1,05 – коэффициент надёжности;

k_в = 0,9 – коэффициент возврата реле.

;

.

Выдержка времени при включении дутьевой установки принимается 9 с.

Ток срабатывания реле защиты от перегрузки определяем по (5.1) и (5.3) при коэффициенте допускаемой перегрузки k_п = 1,2:

;

.

Защита действует с выдержкой времени 2 – 9 с на включение резервного агрегата.

6 Проверка трансформаторов тока на 10%-ю погрешность

Для проверки выберем трансформатор тока, установленный на вводе 110 кВ (схема соединения обмоток – звезда, тип трансформатора тока по кривой предельных кратностей – ТПЛ-10, номинальный первичный ток – 5÷400 А).

При проверке трансформаторов тока на 10%-ю погрешность должно выполняться условие:

, (6.1)

где - расчетное значение нагрузки вторичной обмотки трансформатора тока, Ом;

- допустимое сопротивление вторичной цепи, Ом.

, (6.2)

где - сопротивление реле и приборов, Ом, =0,22 Ом для реле РТ-40/10 и =0,28 Ом для дифференциального реле ДЗТ-11 (см. пособие [2, таблица 32]);

- сопротивление соединительных проводов, Ом;

- сопротивление контактов, =0,1 Ом.

, (6.3)

где - удельное сопротивление материала провода, Ом·м, для меди =1,75·10^-8 Ом·м;

- расчетная длина соединительного провода, примем =100 м для РУ 110 кВ (см. пособие [2, страница 59]);

- сечение соединительных проводов, мм², выберем медные провода =2,5 мм².

Тогда:

Ом;

Ом.

Определяем расчетную кратность тока по формуле:

, (6.4)

где - расчетный ток, ;

- номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.

А;

.

Далее по кривой предельных кратностей трансформатора тока [2, рисунок 13] определяем допустимое сопротивление вторичной цепи.

В данном случае =3,9 Ом ( =3,7 Ом).

Т. е. условие (38) выполняется, и данный трансформатор тока работает с погрешностью, не превышающей 10 %.