5 Визначення чутливості захисту
Розрахування виконується приблизно за первинними струмами з похибкою не більше 1%:
а) уточнений струм спрацювання захисту
;
;
б) розрахунковим за чутливістю є внутрішнє КЗ на стороні 11 кВ при мінімальному регулюванні:
,
тобто захист з реле ДЗТ забезпечує необхідну чутливість і рекомендується до встановлення. Зауважимо, що перевірка чутливості при наявності гальмування не відбувається, тому що в даному прикладі цей режим відсутній.
Розрахування диференційного захисту трансформатора з реле рнтм-560
Для вихідних даних попереднього завдання обчислити диференційний захист з реле РНТМ-560. Увімкнення каналу гальмування здійснюється зі сторони джерела живлення.
1. Струм спрацювання захисту зі сторони високої напруги
=Ік mіn / 2,
А.
2.
Розрахункова і фактична кількість
витків реле, з урахуванням попередніх
даних, дорівнює
виткам,
витки,
витків при
,
.
3. Струми спрацювання зі сторони обмоток середньої і низької напруги визначаються за струмом зовнішнього КЗ:
;
;
Ів,номwІ розр=ІІІ в номwІІ розр=ІІІІв,номwІІІрозр ,
,
на стороні 35 кВ
А,
на стороні 11 кВ
А.
Приймаємо
А.
4. Струм спрацювання по каналу гальмування
Іс,Г = (Іс,з1 / Іс,з2) Ік,внутр ,
А.
5. Перевірка надійності дії захисту при внутрішньому КЗ з гальмуванням і при більшому струмі спрацювання
кн = Іс,Г / Іс,з2,
,
тобто надійність дії в цьому режимі недостатня.
В
даному прикладі чутливість захисту
забезпечується при увімкненні плечей
сторін 11 і 35 кВ, які мають практично
рівні вторинні номінальні струми до
одного й того ж виводу реле РНТМ-560, тобто
при увімкненні каналу гальмування на
суму струмів цих плечей. При цьому менший
струм спрацювання захисту
А, а більший струм спрацювання з запасом
на похибку вирівнювання
А, чутливість захисту в мінімальному
режимі
Перевірка чутливості при більшому струмі спрацювання не робиться, тому що режим внутрішнього КЗ з гальмуванням відсутній.
Додаток ж Розрахування диференційного захисту з реле рнт-565 триобмоткового понижувального трансформатора з одностороннім живленням зі сторони вищої напруги
Потрібно розрахувати уставки спрацювання релейного захисту трансформатора 110/38,5/11 кВ потужністю 63 МВА, який має регулювання напруги під навантаженням (РПН) на стороні вищої напруги в межах 10% від номінальної і регулювання напруги на стороні середньої напруги 2·2,5% від номінальної, що здійснюється перестановкою відгалужень при увімкненому трансформаторі. Сумарний опір системи і трансформатора в максимальному (мінімальному) режимі роботи системи і трансформатора приведений: до шин 10 кВ 26,9 (28,8) Ом, до шин 35 кВ 41,2 (42,5) Ом. При розрахуванні струмів короткого замикання для спрощення розрахунків приймаємо напругу з високої сторони трансформатора сталою і такою, що дорівнює 115 кВ (тобто дію РПН не враховуємо).
Варіант А
Розрахунок при Fcp = 60 А·В (РНТ-562).
1. Визначаються первинні номінальні струми, вибираються трансформатори струму для захисту і визначаються відповідні вторинні струми в плечах захисту.
2. Знаходять струми, які протікають через трансформатор, що захищається, в розрахункових режимах:
- при зовнішньому трифазному короткому замиканні в максимальному режимі роботи системи:
на шинах 10 кВ
на шинах 35 кВ
- при внутрішньому двофазному короткому замиканні в мінімальному режимі роботи системи:
на стороні 10 кВ
на стороні 35 кВ
3.
Визначаються первинні розрахункові
струми небалансу без урахування складової
:
при пошкодження на шинах 10 кВ
для пошкодження на шинах 35 кВ
Таблиця Ж.1 - Дані для розрахунку
Найменування Величини |
Кількісні значення для сторони |
||
І – 110 кВ |
ІІ – 35 кВ |
ІІІ – 10 кВ |
|
1. Первинні номінальні струми |
|
|
|
2. Коефіцієнти трансформації трансформаторів струму nтс |
|
|
|
3. З'єднання трансформаторів струму |
Трикутник |
Трикутник |
Зірка |
4.
Вторинні номінальні струми в плечах
захисту
|
|
|
|
4. Попередньо визначається первинний струм спрацювання захисту:
- за умови відлагодження від кидка струму намагнічування, орієнтовно
- за умови відлагодження від максимального струму небалансу
5. Попередньо перевіряємо чутливість захисту:
- струм спрацювання реле
- найбільший струм, який протікає по реле при розрахунковому вигляді внутрішнього пошкодження. Зазвичай цей струм визначається за допомогою побудови досить складних схем струморозподілу в колах диференційного захисту. В даному прикладі знаходження струму в реле спрощується, тому що струм пошкодження протікає тільки по одній стороні. При розрахунковому двофазному короткому замиканні на стороні 35 кВ (в мінімальному режимі) одно з реле обтікається подвійним струмом пошкодження (ксх=2)
Коефіцієнт чутливості захисту
є достатнім.
Подальші
розрахунки, які містять в собі визначення
кількості витків первинних обмоток
реле РНТ для різних сторін, знаходження
складової струму небалансу
і визначення уточненого струму спрацювання
захисту, зведені в табл. Ж.2.
Таблиця
Ж.2 - Зведена таблиця розрахунків захисту
при
Буквене позначення і розрахунковий вираз величини, яка визначається |
Варіанти розрахунку |
||
1 |
2 |
3 |
|
, |
0 |
98 |
208 |
|
492 |
590 |
700 |
|
640 |
766 |
910 |
|
10,7 |
12,8 |
15,1 |
|
5,61 |
4,69 |
3,98 |
|
5 |
4 |
4 |
|
12 |
15 |
15 |
|
5,77 |
4,61 |
- |
|
6 |
5 |
5 |
|
5,05 |
4,04 |
- |
|
5 |
4 |
4 |
|
10,0 |
- |
12 |
Коефіцієнт чутливості захисту при кінцевому, третьому, варіанті розрахунку виявляється недостатнім:
Кч= 22,5/12=1,87<2,
і захист з реле РНТ не може бути виконаний.
Варіант Б
Розрахунок при FCP =100 AB (реле РНТ-565) складається з наступних етапів:
1-4. Розрахунки збігаються з пп. 1-4 варіанта А.
5. Попередній розрахунок коефіцієнта чутливості.
Для
сторони 35 кВ розрахунковим за чутливістю
є трифазне коротке замикання в мінімальному
режимі
6.
За відомими співвідношеннями вторинних
номінальних струмів підбираються
найбільш близькі цілі кількості витків
первинної обмотки реле РНТ. У прикладі,
що розглядається, можуть бути підібрані
різні числа витків, наприклад,
або
8, 7, 7, або 15, 13 тощо. При цьому попередня
м.р.с спрацювання реле, складе, відповідно,
65, 74 або 139 А·В і може бути просто виконана
на реле. Відносна похибка від неточності
вирівнювання м.р.с плеч захисту для усіх
приведених випадків не перевищує 1%.
7.
Приймаючи кількість витків
визначимо відносну похибку вирівнювання:
і складову струму небалансу:
8. Розрахунковий струм спрацювання захисту:
9. Магніторушійна сила (МРС) спрацювання, яка встановлюється на реле:
10. Коефіцієнт чутливості захисту
З порівняння варіантів А і Б видно, що розрахунок за варіантом Б простіший і має перевагу в чутливості:
.
Додаток И
Розрахування уставок захистів двообмоткових трансформаторів
з використанням пристроїв захисту
MX3DPT3A і MODN A (MICOM P12X)