Реферат: Расчет устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения
--PAGE_BREAK--Сводная таблица результатов расчёта токов короткого замыканияТочка КЗ
Вид повреждения
Источник
<img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209207478-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176"> кА
<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177"><img width=«17» height=«25» src=«ref-1_1209207664-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178"> кА
КЛ
(ВЛ 110 кВ)
Трехфазное КЗ
Система:
2,85
4,7
Генератор G2:
0,13
0,3
Итого:
2,98
5
Двухфазное КЗ
Система:
2,47
4,06
Генератор G2:
0,11
0,25
Итого:
2,58
4,31
Однофазное КЗ на землю
Итого:
0,89
1,75
К2
(РУ 35 кВ)
Трехфазное КЗ
Итого:
1,84
4,17
Двухфазное КЗ
Итого:
1,6
3,63
К3
(Сторона ВН ГПП)
Трехфазное КЗ
Итого:
1,75
3,87
Двухфазное КЗ
Итого:
1,52
3,35
К4
(РУ 0,4 кВ)
Трехфазное КЗ
Итого:
40,9
91,5
Двухфазное КЗ
Итого:
35,42
79
Однофазное КЗ на землю
Итого:
44,68
99,8
К5
(РУ 6 кВ)
Трехфазное КЗ
Итого:
2,6
4,1
Двухфазное КЗ
Итого:
2,25
5,03
2. Выбор тока плавкой вставки предохранителей для защиты асинхронного электродвигателя
При выборе предохранителей для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].
Условия выбора предохранителя:
<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179"><img width=«76» height=«24» src=«ref-1_1209207835-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">
<img width=«200» height=«47» src=«ref-1_1209208006-465.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181"> (2.2)
где <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209208471-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182"> — номинальный ток плавкой вставки, А; <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1209208587-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183"> — номинальный ток двигателя, А; <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_1209208701-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184"> — коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя; <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_1209208701-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185"> = 1,6 ч 2,0 при тяжелом пуске; <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_1209208701-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186"> = 2,5 при легком пуске; <img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209208965-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187"> — пусковой ток двигателя, А.
<img width=«101» height=«25» src=«ref-1_1209209089-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188"> (2.3)
<img width=«200» height=«47» src=«ref-1_1209208006-465.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189"> (2.4)
где <img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1209209767-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190"> — кратность пускового двигателя ( 5ч7 ); <img width=«156» height=«24» src=«ref-1_1209209876-294.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191"> — номинальные величины мощности, напряжения, коэффициента мощности и КПД двигателя.
Для двигателя М1:
<img width=«231» height=«45» src=«ref-1_1209210170-489.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192"> А
<img width=«152» height=«25» src=«ref-1_1209210659-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193"> А
<img width=«143» height=«47» src=«ref-1_1209210937-381.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194"> А
Принимаем к установке предохранитель типа: НПН2; <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209211318-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195"> = 63 А; <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209208471-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196"> = 25 А; [2, стр.371].
Для остальных двигателей расчеты аналогичны. Результаты расчетов приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1 Результаты выбора предохранителей
Двигатель
<img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209211549-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">кВт
<img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209211318-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">, А
<img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209208965-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">, А
<img width=«36» height=«47» src=«ref-1_1209211915-172.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">, А
Предохранитель
Тип
<img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209211318-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">, А
<img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209208471-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">, А
М1
5
10,27
51,35
20,54
НПН2
63
25
М2
60
123,27
616,35
246,54
ПН2
250
250
М3
7,5
15,41
77,05
30,82
НПН2
63
32
М4
5,5
11,3
56,5
22,6
НПН2
63
25
М5
4
8,22
41,1
16,44
НПН2
63
20
М6
15
30,82
154,1
61,64
НПН2
63
63
Предохранитель FU3, от которого запитана группа электродвигателей, выбирается согласно следующих условий:
<img width=«80» height=«25» src=«ref-1_1209212318-182.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">, (2.5)
<img width=«202» height=«39» src=«ref-1_1209212500-581.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">, (2.6)
где <img width=«53» height=«25» src=«ref-1_1209213081-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205"> и <img width=«52» height=«21» src=«ref-1_1209213233-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206"> -пусковой и номинальный ток максимального по мощности двигателя, питающегося от выбираемого предохранителя, А; <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209213463-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207"> — коэффициент спроса для этого двигателя (так как не дано иное, принимаем <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209213463-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">=1); <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209213671-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209"> — расчетный ток двигателей, питающихся от выбираемого предохранителя, А.
<img width=«109» height=«45» src=«ref-1_1209213795-391.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210"> (2.7)
<img width=«411» height=«25» src=«ref-1_1209214186-629.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211"> А
<img width=«283» height=«44» src=«ref-1_1209214815-575.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212"> А .
Принимаем к установке предохранитель типа ПН2; <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209211318-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">= 400 А; <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209215505-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214"> = 355 А; [2, стр.371].
Для обеспечения селективности действия защиты для предохранителя FU2 принимаем плавкую вставку с номинальным током: <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209215505-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">= 630 А.
Предохранитель типа: ПН2; <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209215505-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216"> = 630 А; <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209215505-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">= 630 А; [2, стр.371].
3. Выбор установок автоматов
При выборе автоматов для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].
Условия выбора:
<img width=«229» height=«25» src=«ref-1_1209215965-358.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218"> (3.1)
<img width=«128» height=«25» src=«ref-1_1209216323-252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219"> (3.2)
где <img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209216575-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">- номинальный ток уставки теплового расцепителя автомата, А;
<img width=«45» height=«25» src=«ref-1_1209216694-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221"> — номинальный ток уставки электромагнитного расцепителя автомата, А;
Автомат для двигателя М1:
<img width=«81» height=«24» src=«ref-1_1209216834-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222"> А
<img width=«184» height=«25» src=«ref-1_1209217022-332.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223"> А
Выбираем автомат типа АЕ 2023М, <img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209216575-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">=12,5 А, <img width=«45» height=«25» src=«ref-1_1209216694-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">= 87,5 А, без выдержки времени (t= 0 с.).
Для остальных двигателей выбор производится аналогично. Результаты приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 Результаты выбора автоматического выключателей
Двигатель
<img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1209208587-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226">, А
<img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209208965-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227">, А
<img width=«65» height=«25» src=«ref-1_1209217851-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">, А
Предохранитель
Тип
<img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209216575-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229">, А
<img width=«45» height=«25» src=«ref-1_1209216694-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">, А
М1
10,27
51,35
64,19
АЕ 2023
12,5
87,5
М2
123,27
616,35
770,44
АЕ 2063 М
160
800
М3
15,41
77,05
96,31
АЕ 2023
16
112
М4
11,3
56,5
70,63
АЕ 2023
12,5
87,5
М5
8,22
41,1
51,38
АЕ 2023
10
70
М6
30,82
154,1
192,63
АЕ 2043 М
31,5
220,5
Выбор автомата QF3.
Автомат, от которого запитана группа двигателей выбирается по следующим условиям:
<img width=«93» height=«25» src=«ref-1_1209218281-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231"> (3.3)
<img width=«120» height=«25» src=«ref-1_1209218496-238.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232"> (3.4)
где <img width=«23» height=«25» src=«ref-1_1209218734-110.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233"> — возможный кратковременный ток через автомат, А.
<img width=«229» height=«25» src=«ref-1_1209215965-358.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234"> (3.5)
<img width=«93» height=«25» src=«ref-1_1209218281-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235"> А
<img width=«276» height=«25» src=«ref-1_1209219417-451.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236"> А
<img width=«207» height=«25» src=«ref-1_1209219868-363.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237"> А
Принимаем автомат типа АВМ-4Н, <img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209216575-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238">= 200 А, <img width=«45» height=«25» src=«ref-1_1209216694-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239"> = 1000 А [2 стр.371].
Принимаем такой же автомат и для QF2. Автоматы типа АВМ – 4Н имеют регулируемую (0-10 с ) выдержку времени, что позволяет получить требуемую ступень селективности.
Выбор автомата QF1.
Ток уставки автомата определяем из условия:
<img width=«155» height=«25» src=«ref-1_1209220490-285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240"> (3.6)
где <img width=«44» height=«25» src=«ref-1_1209220775-141.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241"> — номинальный ток трансформатора Т9.
<img width=«235» height=«47» src=«ref-1_1209220916-572.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242"> А
<img width=«155» height=«25» src=«ref-1_1209220490-285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243"> А
Принимаем автомат серии Э «Электрон» типа ЭО40С, <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209211318-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244">= 6300 А [2 стр.379].
4. Проверка чувствительности предохранителя
Чувствительность предохранителя обеспечивается, если выполняется условие:
<img width=«85» height=«25» src=«ref-1_1209221888-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245"> (4.1)
где <img width=«24» height=«25» src=«ref-1_1209222097-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">= 44680 А – ток однофазного замыкания на землю (табл. 1.1).
Для двигателя М1: <img width=«123» height=«25» src=«ref-1_1209222219-225.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247"> А;
Для двигателя М2: <img width=«140» height=«25» src=«ref-1_1209222444-254.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248"> А;
Для двигателя М3: <img width=«123» height=«25» src=«ref-1_1209222698-231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249"> А;
Для двигателя М4: <img width=«123» height=«25» src=«ref-1_1209222219-225.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250"> А;
Для двигателя М5: <img width=«124» height=«25» src=«ref-1_1209223154-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251"> А;
Для двигателя М6: <img width=«129» height=«25» src=«ref-1_1209223384-242.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252"> А;
Предохранитель FU3: <img width=«145» height=«25» src=«ref-1_1209223626-261.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253"> А;
Предохранитель FU2: <img width=«145» height=«25» src=«ref-1_1209223887-266.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254"> А.
Рассчитанная величина тока КЗ значительно превышает полученные величины, следовательно предохранители обладают достаточной чувствительностью.
5. Проверка чувствительности автоматов
Чувствительность автоматов обеспечивается, если выполняется условие:
<img width=«100» height=«27» src=«ref-1_1209224153-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1255"> (5.1)
где <img width=«24» height=«25» src=«ref-1_1209222097-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1256">= 44680 А – ток однофазного замыкания на землю (табл. 1.1).
Для двигателя М1: <img width=«193» height=«27» src=«ref-1_1209224515-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1257"> А;
Для двигателя М2: <img width=«183» height=«27» src=«ref-1_1209224846-325.coolpic» v:shapes="_x0000_i1258"> А;
Для двигателя М3: <img width=«187» height=«27» src=«ref-1_1209225171-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1259"> А;
Для двигателя М4: <img width=«193» height=«27» src=«ref-1_1209224515-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1260"> А;
Для двигателя М5: <img width=«160» height=«27» src=«ref-1_1209225828-292.coolpic» v:shapes="_x0000_i1261"> А;
Для двигателя М6: <img width=«203» height=«27» src=«ref-1_1209226120-353.coolpic» v:shapes="_x0000_i1262"> А;
Автомат QF3 (QF2): <img width=«189» height=«27» src=«ref-1_1209226473-335.coolpic» v:shapes="_x0000_i1263"> А.
Автоматы обладают достаточной чувствительностью.
Чувствительность вводного автомата проверяем по условию:
<img width=«71» height=«49» src=«ref-1_1209226808-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1264"> (5.2)
где <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1209227067-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1265">=35420 А – ток <img width=«19» height=«20» src=«ref-1_1209227192-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1266"> фазного КЗ на стороне НН трансформатора (табл. 1.1);
<img width=«87» height=«41» src=«ref-1_1209227289-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1267">
Вводной автомат обладает достаточной чувствительностью.
продолжение
--PAGE_BREAK--6. Время срабатывания предохранителя и автомата
Время срабатывания плавкой вставки предохранителя определяем по типовым характеристикам зависимости времени сгорания плавкой вставки предохранителя от величины тока, протекающего по предохранителю [8, стр.384].
При токе КЗ <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1209227567-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1268">=40900 А время сгорания плавкой вставки предохранителя составит:
Для двигателя М1: <img width=«75» height=«25» src=«ref-1_1209227691-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1269">с;
Для двигателя М2: <img width=«83» height=«25» src=«ref-1_1209227879-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1270">с;
Для двигателя М3: <img width=«83» height=«25» src=«ref-1_1209228082-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1271"> с;
Для двигателя М4: <img width=«75» height=«25» src=«ref-1_1209227691-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1272"> с;
Для двигателя М5: <img width=«83» height=«25» src=«ref-1_1209228473-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1273"> с;
Для двигателя М6: <img width=«83» height=«25» src=«ref-1_1209227879-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1274">с;
Предохранитель FU3: <img width=«83» height=«25» src=«ref-1_1209228879-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1275"> с;
Предохранитель FU2: <img width=«75» height=«25» src=«ref-1_1209229078-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1276"> с.
Время срабатывания автомата с мгновенным расцепителем равно нулю, т.е. автоматы, защищающие двигатели, срабатывают мгновенно.
Время срабатывания автомата QF3, защищающего группу двигателей, принимаем на ступень селективности больше, чем у автоматов двигателей.
<img width=«125» height=«25» src=«ref-1_1209229265-248.coolpic» v:shapes="_x0000_i1277"> (6.1)
<img width=«20» height=«19» src=«ref-1_1209229513-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1278"> — ступень селективности, принимаем равной 0,2 с.
<img width=«125» height=«25» src=«ref-1_1209229265-248.coolpic» v:shapes="_x0000_i1279"> с
<img width=«209» height=«25» src=«ref-1_1209229860-358.coolpic» v:shapes="_x0000_i1280"> с
<img width=«208» height=«25» src=«ref-1_1209230218-354.coolpic» v:shapes="_x0000_i1281"> с
7. Проверка селективности между элементами релейной защиты
Селективность между последовательно установленными предохранителями соблюдается, если выполняется условие [8, стр.384]:
<img width=«133» height=«24» src=«ref-1_1209230572-246.coolpic» v:shapes="_x0000_i1282"> (7.1)
где <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1209230818-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1283"> — время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к источнику питания; <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1209230933-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1284">- время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к нагрузке; коэффициент 1,7-3 учитывает конструктивные особенности плавких вставок.
Наибольшее время сгорания имеет предохранитель, защищающий двигатель М2
<img width=«83» height=«25» src=«ref-1_1209227879-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1285"> с.
<img width=«187» height=«24» src=«ref-1_1209231254-332.coolpic» v:shapes="_x0000_i1286"> с,
чем меньше времени, определенного для FU3 по типовым характеристикам: <img width=«75» height=«25» src=«ref-1_1209229078-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1287"> с.
<img width=«187» height=«24» src=«ref-1_1209231773-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1288"> с,
чем меньше времени, определенного для предохранителя FU2 по типовым характеристикам: <img width=«75» height=«25» src=«ref-1_1209229078-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1289"> с.
Селективность действия автоматических выключателей обусловлена выдержками времени рассчитанными в Пункте 6.
8. Расчет защиты двигателей напряжением 6 кВ
Синхронные электродвигатели защищают от следующих повреждений и ненормальных режимов работы:
— от междуфазных КЗ обмотки статора;
— от замыканий на землю обмотки статора;
— от перегрузки;
— от понижения напряжения.
Защита от междуфазных КЗ в обмотке статора
Для защиты двигателя от междуфазных КЗ в обмотке статора применяем токовую отсечку с использованием токовых реле типа РТ-40. Схема соединения трансформаторов тока неполная звезда. Ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока двигателя, согласно [6, стр.379]:
<img width=«183» height=«24» src=«ref-1_1209232291-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1290"> (8.1)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1291"> — коэффициент надежности, <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1292">=1,4 для реле серии РТ-40.
Номинальный ток двигателя:
<img width=«165» height=«47» src=«ref-1_1209232817-411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1293"> (8.2)
где <img width=«121» height=«24» src=«ref-1_1209233228-245.coolpic» v:shapes="_x0000_i1294"> — параметры синхронного двигателя (табл. 1)
<img width=«207» height=«45» src=«ref-1_1209233473-484.coolpic» v:shapes="_x0000_i1295"> А
Пусковой ток двигателя:
<img width=«169» height=«25» src=«ref-1_1209233957-320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1296"> А
<img width=«193» height=«24» src=«ref-1_1209234277-334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1297"> А
Ток срабатывания реле согласно [6, стр.379]:
<img width=«132» height=«45» src=«ref-1_1209234611-315.coolpic» v:shapes="_x0000_i1298"> (8.3)
где <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1209234926-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1299">- коэффициент схемы, <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1209234926-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1300"> = 1 для схемы соединения трансформаторов тока неполная звезда; <img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1209235140-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1301"> — коэффициент трансформации трансформаторов тока.
Принимаем трансформатор тока типа ТВЛМ6-УЗ; <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1209235251-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1302">=150 А, <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209235371-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1303">= 5 А [2, стр.294].
<img width=«173» height=«41» src=«ref-1_1209235495-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1304"> А
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/50 с током срабатывания <img width=«45» height=«25» src=«ref-1_1209235910-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1305">=32 А, соединение катушек параллельное, указательное реле РУ-21/0,05 и промежуточное реле РП-23, <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209236050-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1306">=220 В.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [6, стр.379]:
<img width=«183» height=«44» src=«ref-1_1209236174-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1307"> (8.4)
где <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1209227067-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1308">=2250 А – ток двухфазного КЗ в сети 6 кВ (табл. 1.1).
<img width=«183» height=«44» src=«ref-1_1209236174-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1309">
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от замыканий на землю обмотки статора
Защита от замыканий на землю выполняется на токовом реле, подключаемом к трансформатору тока нулевой последовательности с подмагничиванием. Ток срабатывания защиты согласно [7, стр.401]:
<img width=«105» height=«24» src=«ref-1_1209237161-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1310"> (8.5)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1311"> = 1,25 – коэффициент надежности; <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209237471-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1312"> — коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока двигателя при внешних перемежающихся замыканиях на землю (для защиты без выдержки времени принимают <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209237471-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1313">=3,5 );
<img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209237669-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1314"> — собственный ток замыкания на землю.
<img width=«183» height=«28» src=«ref-1_1209237769-343.coolpic» v:shapes="_x0000_i1315"> (8.6)
где <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_1209173607-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1316"> =314 <img width=«21» height=«21» src=«ref-1_1209238200-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1317"> — угловая частота; <img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1318"><img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209236050-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1319"> — номинальное напряжение двигателя, кВ;
<img width=«29» height=«25» src=«ref-1_1209238497-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1320">- емкость двигателя, мкФ/фазу:
<img width=«256» height=«48» src=«ref-1_1209238620-641.coolpic» v:shapes="_x0000_i1321"> (8.7)
где k– коэффициент, учитывающий класс изоляции (k=40 для класса изоляции В);
S– номинальная мощность двигателя, кВА; <img width=«27» height=«27» src=«ref-1_1209239261-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1322">- скорость вращения ротора двигателя (данные на двигатель в табл. 1).
Номинальная мощность двигателя:
<img width=«279» height=«45» src=«ref-1_1209239377-615.coolpic» v:shapes="_x0000_i1323"> кВА;
<img width=«256» height=«48» src=«ref-1_1209238620-641.coolpic» v:shapes="_x0000_i1324"> мкФ/фазу
<img width=«233» height=«27» src=«ref-1_1209240633-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1325"> А
<img width=«185» height=«24» src=«ref-1_1209241048-315.coolpic» v:shapes="_x0000_i1326"> А
Так как ток срабатывания защиты не превышает 10 А (для двигателей до 2000 кВт), защиту от замыканий на землю не устанавливаем.
Защита от перегрузок
Для защиты двигателей от перегрузки используем однорелейную токовую защиту. Ток срабатывания защиты согласно [7, стр.379]:
<img width=«99» height=«45» src=«ref-1_1209241363-264.coolpic» v:shapes="_x0000_i1327"> (8.8)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1328">=1,2; <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1329"> — коэффициент возврата (для реле РТ-40: <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1330">=0,8);
<img width=«175» height=«44» src=«ref-1_1209241931-407.coolpic» v:shapes="_x0000_i1331"> А
Ток срабатывания реле:
<img width=«216» height=«45» src=«ref-1_1209242338-500.coolpic» v:shapes="_x0000_i1332"> А
Для выполнения защиты выбираем токовое реле РТ-40/10 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1333"> = 5,75 А. Соединение катушек параллельное. Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-143 с временем срабатывания 15 с.
Защита от понижения напряжения
Напряжение срабатывания защиты согласно [7, стр.394]:
<img width=«111» height=«24» src=«ref-1_1209242951-219.coolpic» v:shapes="_x0000_i1334"> (8.9)
<img width=«124» height=«25» src=«ref-1_1209243170-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1335"> кВ
Напряжение срабатывания реле:
<img width=«125» height=«45» src=«ref-1_1209243406-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1336"> (8.10)
где <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1209243729-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1337">=1,25; <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1338">=1,2 для реле минимального напряжения РН-54;
<img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1209243934-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1339"> — коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
Принимаем трансформатор напряжения НТМИ-6-66: <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1209244050-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1340">=6 кВ, <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209244173-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1341">=100 В, [1, стр.634].
<img width=«231» height=«44» src=«ref-1_1209244298-514.coolpic» v:shapes="_x0000_i1342"> В
Для выполнения защиты применяем реле напряжения РН-54/160 с <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1209244812-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1343">=47 В (первый диапазон). Для создания требуемой выдержки времени применяем реле времени ЭВ-123. Время срабатывания защиты принимаем 1 с, считая защищаемый двигатель неответственным.
Проверка трансформаторов тока на 10% погрешность
При проверке руководствуемся рекомендациями, изложенными [8, стр.330].
Определим сопротивление нагрузки на трансформатора тока.
<img width=«219» height=«28» src=«ref-1_1209244926-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1344"> (8.11)
где <img width=«28» height=«25» src=«ref-1_1209245324-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1345">- сопротивление соединительных проводов, Ом; <img width=«31» height=«25» src=«ref-1_1209245443-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1346">- сопротивление обмоток реле, включенных в фазный провод, Ом; <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209245566-134.coolpic» v:shapes="_x0000_i1347">- сопротивление обмоток реле, включенных в нулевой провод, Ом; <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1209245700-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1348">=0,1 Ом – переходное сопротивление контактов.
Сопротивление проводов:
<img width=«99» height=«44» src=«ref-1_1209245802-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1349"> (8.12)
где <img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1209246062-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1350"> — удельное сопротивление материала провода (<img width=«16» height=«17» src=«ref-1_1209246062-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1351">=0,0283 <img width=«85» height=«21» src=«ref-1_1209246246-191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1352">, для алюминия); <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209213671-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1353"> — расчетная длина соединительных проводов от трансформатора тока до реле (<img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209213671-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1354">=5 м); <img width=«17» height=«17» src=«ref-1_1209246685-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1355"> — сечение провода ( <img width=«17» height=«17» src=«ref-1_1209246685-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1356">=4 мм<img width=«11» height=«20» src=«ref-1_1209246867-79.coolpic» v:shapes="_x0000_i1357">).<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1358">Сопротивление реле:
<img width=«76» height=«49» src=«ref-1_1209247019-239.coolpic» v:shapes="_x0000_i1359"> (8.13)
где <img width=«20» height=«25» src=«ref-1_1209247258-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1360"> — потребляемая мощность реле, <img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1361"><img width=«35» height=«17» src=«ref-1_1209247437-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1362"> ( для РТ-40/50: <img width=«20» height=«25» src=«ref-1_1209247258-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1363">=0,8 ВА; для РТ-40/10: <img width=«20» height=«25» src=«ref-1_1209247258-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1364">=0,5 ВА); <img width=«27» height=«27» src=«ref-1_1209247764-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1365">- ток срабатывания реле, А.
<img width=«157» height=«41» src=«ref-1_1209247877-374.coolpic» v:shapes="_x0000_i1366"> Ом
<img width=«148» height=«44» src=«ref-1_1209248251-361.coolpic» v:shapes="_x0000_i1367"> Ом
<img width=«147» height=«44» src=«ref-1_1209248612-357.coolpic» v:shapes="_x0000_i1368"> Ом
<img width=«315» height=«27» src=«ref-1_1209248969-523.coolpic» v:shapes="_x0000_i1369"> Ом
Кратность расчетного тока срабатывания к номинальному току трансформатора тока составит:
<img width=«113» height=«45» src=«ref-1_1209249492-333.coolpic» v:shapes="_x0000_i1370"> (8.14)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209249825-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1371">=1,2 – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока КЗ; <img width=«16» height=«24» src=«ref-1_1209249924-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1372">=0,8 – коэффициент. учитывающий возможное ухудшение характеристик намагничивания трансформаторов тока.
<img width=«180» height=«44» src=«ref-1_1209250023-460.coolpic» v:shapes="_x0000_i1373">
По кривой 10% погрешности трансформатора тока, с учетом кратности первичного тока срабатывания, определяем <img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1374"><img width=«93» height=«24» src=«ref-1_1209250556-201.coolpic» v:shapes="_x0000_i1375"> Ом, что больше расчетного 0,1764 Ом [6, стр.340].
Трансформаторы тока будут работать в заданном классе точности.
Схема защиты приведена в приложении.
9. Расчет защиты цехового трансформатора
Защита предусматривается от следующих повреждений и ненормальных режимов:
— от междуфазных КЗ в обмотках трансформатора и на их выводах;
— от витковых замыканий;
— защита от внешних КЗ;
— перегрузки;
— снижение уровня масла в баке трансформатора.
Защита трансформатора от междуфазных КЗ
Для защиты трансформатора от междуфазных КЗ применяем токовую отсечку без выдержки времени. Схема соединений трансформатора тока и обмоток реле неполная звезда.
Ток срабатывания защиты отстраивается от тока трехфазного КЗ за трансформатором, согласно [7, стр.297]:
<img width=«89» height=«25» src=«ref-1_1209250757-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1376"> (9.1)
<img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1377">=1,4 – коэффициент надежности; <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1209227567-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1378">=40900 А – ток трехфазного КЗ за трансформатором (табл. 1.1).
<img width=«164» height=«24» src=«ref-1_1209251188-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1379"> А
Ток срабатывания защиты, приведенный к стороне ВН:
<img width=«227» height=«45» src=«ref-1_1209251484-530.coolpic» v:shapes="_x0000_i1380"> А,
где <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209252014-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1381"> — коэффициент трансформации трансформатора Т9 (Т10).
Номинальный ток трансформатора:
<img width=«221» height=«47» src=«ref-1_1209252116-545.coolpic» v:shapes="_x0000_i1382"> А
Принимаем трансформатор тока типа ТФЗМ35А-У3; <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209252661-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1383">=50 А, <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1209252784-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1384">=5 А [2, стр.302]. Ток срабатывания реле:
<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1385"><img width=«232» height=«45» src=«ref-1_1209252982-529.coolpic» v:shapes="_x0000_i1386"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-4040/100 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1387">=65,4 А, соединение катушек параллельное, указательное реле РУ-21/0,5 и промежуточное реле РП-23, <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209149720-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1388">=220 В.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [7, стр.297]:
<img width=«137» height=«48» src=«ref-1_1209253748-352.coolpic» v:shapes="_x0000_i1389"> (9.2)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1390">=1520 А – ток двухфазного КЗ на стороне ВН трансформатора (табл. 1.1).
<img width=«173» height=«44» src=«ref-1_1209254235-416.coolpic» v:shapes="_x0000_i1391">;
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от внешних КЗ
Для защиты от внешних КЗ и резервирования действия основных защит (токовой отсечки и газовой защиты) устанавливается МТЗ с выдержкой времени.
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока трансформатора с учетом самозапуска двигателей, согласно [6, стр.296]:
<img width=«121» height=«45» src=«ref-1_1209254651-297.coolpic» v:shapes="_x0000_i1392"><img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1393"> (9.3)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1394">=1,2 и <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1395">=0,8 – коэффициенты надежности и возврата реле РТ-40;
<img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209255223-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1396"> — коэффициент, учитывающий самозапуск заторможенных электродвигателей
<img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209255223-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1397">=(3-3,5).
<img width=«173» height=«44» src=«ref-1_1209255419-396.coolpic» v:shapes="_x0000_i1398"> А.
Ток срабатывания реле:
<img width=«213» height=«45» src=«ref-1_1209255815-485.coolpic» v:shapes="_x0000_i1399"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1400">= 18,55 А, соединение катушек параллельное.
Выдержка времени МТЗ выбирается с учетом селективности:
<img width=«101» height=«25» src=«ref-1_1209256413-219.coolpic» v:shapes="_x0000_i1401"> (9.4)
где <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209256632-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1402">=0,6 с –выдержка времени автомата QF1 на стороне НН трансформатора <img width=«20» height=«19» src=«ref-1_1209229513-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1403">=0,5 с – ступень селективности для МТЗ.
<img width=«133» height=«24» src=«ref-1_1209256851-251.coolpic» v:shapes="_x0000_i1404"> с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-114.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [6, стр.297]:
<img width=«149» height=«49» src=«ref-1_1209257102-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1405"> (9.5)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1406"> = 35420 А – ток двухфазного КЗ на стороне НН трансформатора (табл. 1.1).
Приводим величину тока двухфазного КЗ на стороне НН трансформатора к стороне ВН, и вычисляем коэффициент чувствительности:
<img width=«208» height=«39» src=«ref-1_1209257621-609.coolpic» v:shapes="_x0000_i1407">;
что удовлетворяет условию проверки.
продолжение
--PAGE_BREAK--Защита трансформатора от перегрузки.
Для защиты от перегрузки используем однорелейную токовую защиту. Ток срабатывания защиты согласно [7, стр.332]:
<img width=«87» height=«39» src=«ref-1_1209258230-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1408"> (9.6)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1409">=1,05; <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1410">- коэффициент возврата (для реле РТ-40: <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1411">=0,8);
<img width=«134» height=«37» src=«ref-1_1209258876-383.coolpic» v:shapes="_x0000_i1412"> А
Ток срабатывания реле:
<img width=«197» height=«45» src=«ref-1_1209259259-457.coolpic» v:shapes="_x0000_i1413"> А
Для выполнения защиты выбираем токовое реле РТ-40/10 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1414">=54,1 А. Соединение катушек параллельное.
Выдержка времени защиты от перегрузки выбирается на ступень селективности больше выдержки времени МТЗ:<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1415">
<img width=«99» height=«24» src=«ref-1_1209259902-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1416"> (9.7)
<img width=«131» height=«24» src=«ref-1_1209260112-246.coolpic» v:shapes="_x0000_i1417"> с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.
Защита от внутренних повреждений и понижения уровня масла в баке
Любые ( даже незначительные ) повреждения, а также повышенные нагревы внутри бака трансформатора вызывают расположение масла и органической изоляции, что сопровождается выделением газа. Интенсивность газообразования и химической состав газа зависят от характера и размеров повреждения. Защита выполняется так, чтобы при медленном газообразовании подавался сигнал, а при бурном газообразовании, что присутствует при коротких замыканиях, происходило отключение поврежденного трансформатора. Кроме того, защита реагирует на опасные понижения уровня масла в баке трансформатора.
Газовая защита является универсальной и наиболее чувствительной защитой трансформаторов от внутренних повреждений ( реагирует на все виды повреждений, включая витковые замыкания).
Газовая защита выполняется с использованием реле типа РЗТ-80.
10. Расчёт защиты линии 35 кВ
Защита предусматривается от следующих повреждений и ненормальных режимов:
— от междуфазных КЗ;
— от перегрузки;
— от замыкания на землю;
Для защиты 35 кВ устанавливаем токовую отсечку, максимальную токовую защиту (МТЗ) с выдержкой времени и защиту от замыкания на землю.
Расчет токовой отсечки
Схема соединений трансформатора тока и обмоток реле звезда. Схему защиты выполняем на переменном оперативном токе.
Ток срабатывания защиты отстраивается от тока трехфазного КЗ за трансформатором, согласно [7, стр.297]:
<img width=«100» height=«25» src=«ref-1_1209260358-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1418"> (10.1)
где <img width=«28» height=«25» src=«ref-1_1209260586-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1419">=1,2 – коэффициент отстройки; <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1209227567-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1420">=40900 А – ток трехфазного КЗ за трансформатором ( табл. 1.1.).
Ток трехфазного КЗ, приведенный к стороне ВН трансформатора:
<img width=«232» height=«48» src=«ref-1_1209260835-574.coolpic» v:shapes="_x0000_i1421"> А,
где <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209252014-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1422"> — коэффициент трансформации трансформатора Т9 (Т10).
<img width=«168» height=«24» src=«ref-1_1209261511-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1423"> А
Ток в линии: <img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1424">
<img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209213671-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1425">=115,5 А (Пункт 1).
Принимаем трансформатор тока типа ТЛК35-У3; <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209252661-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1426">=200 А, <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1209252784-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1427">=5 А [2, стр.302]. Ток срабатывания реле:
<img width=«216» height=«45» src=«ref-1_1209262249-513.coolpic» v:shapes="_x0000_i1428"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1429">=14 А, соединение катушек параллельное.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [7, стр.297]:
<img width=«139» height=«49» src=«ref-1_1209262875-367.coolpic» v:shapes="_x0000_i1430"> (10.2)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1431">=1520 А – ток двухфазного КЗ на стороне ВН трансформатора (таб. 1.1).
<img width=«165» height=«41» src=«ref-1_1209263377-399.coolpic» v:shapes="_x0000_i1432">
что удовлетворяет условию проверки.
Расчёт МТЗ линии 35 кВ
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока линии с учетом самозапуска двигателей, согласно [6, стр.296]:
<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1433"><img width=«97» height=«34» src=«ref-1_1209263849-346.coolpic» v:shapes="_x0000_i1434"> (10.3)
где <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209264195-137.coolpic» v:shapes="_x0000_i1435">=1,2 – коэффициент отстройки, <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209264332-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1436">=0,8 – коэффициент возврата для реле РТ-40; <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209255223-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1437"> — коэффициент, учитывающий самозапуск заторможенных электродвигателей (<img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209255223-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1438"> = 2,5 ); <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209213671-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1439">=115,5 А.
<img width=«195» height=«44» src=«ref-1_1209264751-425.coolpic» v:shapes="_x0000_i1440"> А
Ток срабатывания реле:
<img width=«221» height=«45» src=«ref-1_1209265176-523.coolpic» v:shapes="_x0000_i1441"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1442">=10,8 А, соединение катушек параллельное.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [7, стр.297]:
<img width=«149» height=«49» src=«ref-1_1209257102-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1443"> (10.4)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1444">=1520 А – ток двухфазного КЗ в конце, защищаемой линии (табл. 1.1).
<img width=«175» height=«44» src=«ref-1_1209266331-419.coolpic» v:shapes="_x0000_i1445">
что удовлетворяет условию проверки.
Время срабатывания защиты отстраиванием от времени срабатывания МТЗ трансформатора Т9 (Т10):
<img width=«131» height=«24» src=«ref-1_1209266750-255.coolpic» v:shapes="_x0000_i1446"> (10.5)
<img width=«20» height=«19» src=«ref-1_1209229513-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1447">=0,5 с – ступень селективности для МТЗ.
<img width=«153» height=«24» src=«ref-1_1209267104-277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1448"> с
Защита от замыкания на землю линии 35 кВ
Для защиты от замыканий на землю линии 35 кВ, принимаем защиту нулевой последовательности, подключенную к фильтру токов нулевой последовательности.
Емкостной ток замыкания на землю кабельной сети согласно [6, стр.224]:
<img width=«115» height=«41» src=«ref-1_1209267381-290.coolpic» v:shapes="_x0000_i1449"> (10.6)
где U=35 кВ – междуфазное напряжение сети; L= 3 км – длина линии.
<img width=«160» height=«41» src=«ref-1_1209267671-359.coolpic» v:shapes="_x0000_i1450"> А
Ток срабатывания защиты определяется из условия обеспечения величины коэффициента чувствительности не менее двух:
<img width=«79» height=«47» src=«ref-1_1209268030-254.coolpic» v:shapes="_x0000_i1451"> (10.7)
<img width=«127» height=«41» src=«ref-1_1209268284-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1452"> А
Принимаем ток срабатывания защиты, равный: <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1209268588-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1453">=4,7 А
Ток срабатывания реле:
<img width=«200» height=«45» src=«ref-1_1209268694-470.coolpic» v:shapes="_x0000_i1454"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/0,2 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1455">=0,12 А, соединение катушек параллельное.
Схема защиты линии 35 кВ приведена в приложении.
11. Расчет защиты линии 110 кВ
Для защиты линии 110 кВ устанавливаем:
— токовую отсечку;
— максимальную токовую защиту, с выдержкой времени;
— защиту от замыкания на землю.
Расчет токовой отсечки
Ток срабатывания токовой отсечки отстраивается от тока КЗ, в конце защищаемого участка [7, стр.297]:
<img width=«105» height=«25» src=«ref-1_1209269277-232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1456"> (11.1)
где <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209269509-132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1457">=1,2 коэффициент отстройки; <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1209227567-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1458">=1840 А – ток трехфазного КЗ на трансформатором (табл. 1.1).
Ток трехфазного КЗ, приведенный к стороне ВН трансформатора:
<img width=«184» height=«48» src=«ref-1_1209269765-482.coolpic» v:shapes="_x0000_i1459"> А,
где <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209252014-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1460"> — коэффициент трансформации трансформатора Т1 (Т2).
<img width=«145» height=«24» src=«ref-1_1209270349-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1461"> А
Ток в линии:
<img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209270608-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1462">=73,48 А (Пункт 1).
Принимаем трансформатор тока типа ТФЗМ110Б-1-У3; <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209252661-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1463">=100 А, <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1209252784-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1464">=5 А [2, стр.304].
Ток срабатывания реле:
<img width=«205» height=«45» src=«ref-1_1209270977-482.coolpic» v:shapes="_x0000_i1465"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/50 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1466">=35,1 А, соединение катушек параллельное.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [7, стр.297]:
<img width=«139» height=«49» src=«ref-1_1209262875-367.coolpic» v:shapes="_x0000_i1467"> (11.2)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1468">=2580 А- ток двухфазного КЗ на стороне ВН трансформатора (табл. 1.1).
<img width=«180» height=«44» src=«ref-1_1209272074-438.coolpic» v:shapes="_x0000_i1469">
что удовлетворяет условию проверки.
Расчет МТЗ линии 110 кВ
Ток срабатывания МТЗ согласно [6, стр.296]:
<img width=«139» height=«49» src=«ref-1_1209272512-352.coolpic» v:shapes="_x0000_i1470"> (11.3)
где <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209264195-137.coolpic» v:shapes="_x0000_i1471">=1,2 – коэффициент отстройки, <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209264332-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1472"> = 0,8 – коэффициент возврата для реле РТ-40; <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209255223-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1473"> = 2,5 – коэффициент самозапуска; <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209213671-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1474">=73,48 А –расчетный ток в линии.
<img width=«197» height=«44» src=«ref-1_1209273322-438.coolpic» v:shapes="_x0000_i1475"> А
Ток срабатывания реле:
<img width=«223» height=«45» src=«ref-1_1209273760-512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1476"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1477">=13,75 А, соединение катушек параллельное.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [6, стр.297]:
<img width=«149» height=«49» src=«ref-1_1209257102-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1478"> (11.4)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1479">=2580 А – ток двухфазного КЗ в конце, защищаемой линии (табл. 1.1).
<img width=«189» height=«44» src=«ref-1_1209274904-446.coolpic» v:shapes="_x0000_i1480">
что удовлетворяет условию проверки.
Время срабатывания защиты отстраиванием от времени срабатывания МТЗ КЛ 35 кВ.
<img width=«151» height=«24» src=«ref-1_1209275350-282.coolpic» v:shapes="_x0000_i1481"> (11.5)
<img width=«20» height=«19» src=«ref-1_1209229513-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1482">=0,5 с – ступень селективности для МТЗ.
<img width=«160» height=«24» src=«ref-1_1209275731-286.coolpic» v:shapes="_x0000_i1483"> с
Защита от замыкания на землю линии 110 кВ
При расчете руководствуемся рекомендациями, изложенными в [6, стр.208].
В качестве защиты от замыкания на землю линии 110 кВ принимаем токовую отсечку нулевой последовательности без выдержки времени.
Ток срабатывания защиты отстраивается от возможного тока нулевой последовательности, протекающего в сторону защищаемой линии: <img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1484"><img width=«45» height=«24» src=«ref-1_1209276090-141.coolpic» v:shapes="_x0000_i1485">=890 А (табл. 1.1):
<img width=«109» height=«24» src=«ref-1_1209276231-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1486"> (11.6)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1487">=1,2 – коэффициент надежности.
<img width=«139» height=«24» src=«ref-1_1209276544-261.coolpic» v:shapes="_x0000_i1488"> А
Ток срабатывания реле:
<img width=«201» height=«45» src=«ref-1_1209276805-485.coolpic» v:shapes="_x0000_i1489"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/100 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1490">=53,4 А, соединение катушек параллельное.
Схема защиты линии 110 кВ приведена в приложении.
12. Расчет защиты трансформатора на ГПП
Защиты предусматриваются от следующих повреждений и ненормальных режимов:
— от междуфазных КЗ в обмотках трансформатора и на их выводах;
— от витковых замыканий;
— защита от внешних КЗ;
— перегрузки;
— снижение уровня масла в баке трансформатора.
Защита от междуфазных КЗ
Для защиты трансформатора от междуфазных КЗ применяем дифференциальную защиту м реле типа РНТ-565. При расчетах руководствуемся рекомендациями, изложенными в [7, стр.310-стр.318]. Расчёт проводим в табличной форме.
Таблица 12.1 Расчёт уставок дифференциальной защиты
Искомая величина
Расчетная
формула
Расчетные величины
110 кВ
35 кВ
Первичный ток, А
<img width=«104» height=«47» src=«ref-1_1209277403-308.coolpic» v:shapes="_x0000_i1491">
<img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209252661-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1492">=52,5 А
<img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1209252784-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1493">= 165 А
Схема соединения
-
Y
<img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1209277959-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1494">
Схема соединения ТА
-
<img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1209277959-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1495">
Y
Устанавливаемый ТА
-
ТФЗМ110Б-1-У3;
<img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209252661-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1496">=100 А, <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1209252784-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1497">= 5 А
ТЛК35-У3;
<img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209252661-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1498">=200 А,
<img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1209252784-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1499">= 5 А
Коэффициент трансформации ТА
<img width=«75» height=«45» src=«ref-1_1209278637-245.coolpic» v:shapes="_x0000_i1500">
<img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1209235140-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1501">=20
<img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1209235140-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1502">=40
Коэффициент схемы ТА
-
<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1503"><img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1209279177-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1504">
1
Ток в плечах защиты
<img width=«97» height=«45» src=«ref-1_1209279293-267.coolpic» v:shapes="_x0000_i1505">
<img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1209279560-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1506">= 4,546 А
<img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209279678-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1507"> = 4,125 А
Ток КЗ, приведенный к ВН
<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1508"><img width=«119» height=«45» src=«ref-1_1209279868-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1509">
<img width=«151» height=«41» src=«ref-1_1209280199-354.coolpic» v:shapes="_x0000_i1510"> А
Ток небаланса от ТА и РПНа
<img width=«208» height=«41» src=«ref-1_1209280553-476.coolpic» v:shapes="_x0000_i1511">
<img width=«205» height=«41» src=«ref-1_1209281029-438.coolpic» v:shapes="_x0000_i1512"> А
Ток срабатывания защиты
<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1513"><img width=«93» height=«24» src=«ref-1_1209281540-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1514">
<img width=«107» height=«24» src=«ref-1_1209281726-216.coolpic» v:shapes="_x0000_i1515">
<img width=«80» height=«24» src=«ref-1_1209281942-178.coolpic» v:shapes="_x0000_i1516"> А
<img width=«84» height=«24» src=«ref-1_1209282120-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1517"> А
Принимаем большую величину тока срабатывания защиты: <img width=«76» height=«24» src=«ref-1_1209282310-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1518"> А
Ток срабатывания реле
<img width=«96» height=«45» src=«ref-1_1209282481-262.coolpic» v:shapes="_x0000_i1519">
<img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1520">=13,7 А
<img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1521">=11,95 А
Сторона с большим вторичным током, принимается как основная: <img width=«43» height=«25» src=«ref-1_1209282969-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1522">=13,7 А
Искомая величина
Расчетная
формула
Расчетные величины
Число витков для основной стороны
<img width=«113» height=«49» src=«ref-1_1209283104-307.coolpic» v:shapes="_x0000_i1523"><img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1524">
<img width=«53» height=«25» src=«ref-1_1209283484-158.coolpic» v:shapes="_x0000_i1525">= 7,29 <img width=«20» height=«16» src=«ref-1_1209283642-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1526"> 8 витков
Устанавливаемое число витков для основной стороны
<img width=«141» height=«25» src=«ref-1_1209283733-283.coolpic» v:shapes="_x0000_i1527">
<img width=«35» height=«25» src=«ref-1_1209284016-136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1528">= 8 витков
<img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209284152-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1529">= 0 витков
Число витков для неосновной стороны
<img width=«167» height=«45» src=«ref-1_1209284287-378.coolpic» v:shapes="_x0000_i1530">
<img width=«63» height=«25» src=«ref-1_1209284665-170.coolpic» v:shapes="_x0000_i1531">=8,82
Устанавливаемое число витков для неосновной стороны
<img width=«149» height=«25» src=«ref-1_1209284835-292.coolpic» v:shapes="_x0000_i1532">
<img width=«35» height=«25» src=«ref-1_1209284016-136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1533">= 8 витков
<img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209285263-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1534">= 1 виток
Ток небаланса от неточного выравнивания токов в плечах защиты
<img width=«232» height=«53» src=«ref-1_1209285398-626.coolpic» v:shapes="_x0000_i1535"><img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1536">
<img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209286097-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1537">=11,9 А
Общий ток небаланса
<img width=«108» height=«24» src=«ref-1_1209286210-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1538">
<img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209286421-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1539">=128,9 А
Ток срабатывания реле, приведенный к стороне ВН
<img width=«133» height=«49» src=«ref-1_1209286541-396.coolpic» v:shapes="_x0000_i1540">
<img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1209268588-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1541">= 168,23 А
Коэффициент отстройки
<img width=«112» height=«47» src=«ref-1_1209287043-286.coolpic» v:shapes="_x0000_i1542">
<img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1209287329-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1543">=1,305
Окончательные принятые витки: <img width=«35» height=«25» src=«ref-1_1209284016-136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1544">= 8 витков; <img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209285263-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1545">=1 виток; <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209284152-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1546">=0 витков
Коэффициент чувствительности
<img width=«156» height=«59» src=«ref-1_1209287854-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1547">
<img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209288285-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1548">=3,02
Примечания:
— данные на трансформаторы тока приведены согласно [2, стр.302,304];
— <img width=«37» height=«24» src=«ref-1_1209288420-136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1549"> = 1840 А, табл. 1.1;
— <img width=«40» height=«24» src=«ref-1_1209288556-126.coolpic» v:shapes="_x0000_i1550">, коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока КЗ (принимаем 1, так как используем реле с быстронасыщаемыми трансформаторами тока );
— <img width=«44» height=«24» src=«ref-1_1209288682-134.coolpic» v:shapes="_x0000_i1551">, коэффициент, учитывающий однотипность трансформаторов тока;
— <img width=«52» height=«24» src=«ref-1_1209288816-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1552"> — погрешность трансформатора тока;
— <img width=«71» height=«19» src=«ref-1_1209288961-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1553">, коэффициент, учитывающий наличие РПН;
— <img width=«53» height=«24» src=«ref-1_1209289132-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1554">, коэффициент надежности;
— <img width=«140» height=«25» src=«ref-1_1209289277-279.coolpic» v:shapes="_x0000_i1555"> намагничивающая сила срабатывания реле.
продолжение
--PAGE_BREAK--Защита от внешних коротких замыканий
Для защиты от внешних коротких замыканий принимаем МТЗ в трехфазном
исполнении. Схема соединения трансформаторов тока и реле – звезда.
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока трансформатора с учетом самозапуска двигателей, согласно [6, стр.296]:
<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1556"><img width=«121» height=«45» src=«ref-1_1209254651-297.coolpic» v:shapes="_x0000_i1557"> (12.1)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1558">=1,2 и <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1559">= 0,8 – коэффициенты надежности и возврата для реле РТ-40;
<img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209255223-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1560"> — коэффициент, учитывающий самозапуск заторможенных электродвигателей ( <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209255223-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1561">= 3-3,5 ).
<img width=«176» height=«44» src=«ref-1_1209290324-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1562"> А.
Согласно «Сборника директивных материалов Минэнерго СССР» от 1971 г. для обеспечения надежного действия защиты требуется:
<img width=«91» height=«24» src=«ref-1_1209290722-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1563"> (12.2)
<img width=«48» height=«24» src=«ref-1_1209290915-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1564">= <img width=«89» height=«21» src=«ref-1_1209291060-189.coolpic» v:shapes="_x0000_i1565"> А
Принимаем ток срабатывании защиты, равный: <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1209268588-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1566">=210 А
Ток срабатывания реле:
<img width=«195» height=«45» src=«ref-1_1209291355-438.coolpic» v:shapes="_x0000_i1567"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1209268588-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1568">=10,5 А, соединение катушек параллельное.
Выдержка времени МТЗ выбирается с учетом селективности:
<img width=«131» height=«24» src=«ref-1_1209291899-255.coolpic» v:shapes="_x0000_i1569"> (12.3)
где <img width=«51» height=«24» src=«ref-1_1209292154-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1570">=1,6 с – выдержка времени МТЗ кабельной линии 35 кВ; <img width=«20» height=«19» src=«ref-1_1209229513-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1571">= 0,5 с – ступень селективности для МТЗ.
<img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209292405-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1572">=1,6 + 0,5 = 2,1 с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [6, стр.297]:
<img width=«149» height=«49» src=«ref-1_1209257102-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1573"> (12.4)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1574">= 1600 А – ток двухфазного КЗ на стороне НН трансформатора ( табл. 1.1).
Приводим величину тока двухфазного КЗ на стороне НН трансформатора к стороне ВН, и вычисляем коэффициент чувствительности:
<img width=«207» height=«44» src=«ref-1_1209293049-507.coolpic» v:shapes="_x0000_i1575">
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от перегрузки
Для защиты от перегрузки используем однорелейную токовую защиту. Ток срабатывания защиты согласно [7, стр.332]:
<img width=«101» height=«45» src=«ref-1_1209293556-268.coolpic» v:shapes="_x0000_i1576"> (12.5)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1577">=1,05; <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1578"> — коэффициент возврата (для реле РТ-40: <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1579">= 0,8);
<img width=«152» height=«44» src=«ref-1_1209294128-367.coolpic» v:shapes="_x0000_i1580"> А
Ток срабатывания реле:
<img width=«133» height=«41» src=«ref-1_1209294495-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1581"> А
Для выполнения защиты выбираем токовое реле РТ-40/6 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1582">=3,44 А. Соединение катушек параллельное.
Выдержка времени защиты от перегрузки выбирается на ступень селективности больше выдержки времени МТЗ:
<img width=«105» height=«24» src=«ref-1_1209294934-220.coolpic» v:shapes="_x0000_i1583"> (12.6)
<img width=«136» height=«24» src=«ref-1_1209295154-255.coolpic» v:shapes="_x0000_i1584"> с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.
Защита от внутренних повреждений и понижения уровня масла в баке
В качестве защиты от внутренних повреждений и понижения уровня масла в баке трансформатора применяем газовую защиту.
Газовая защита выполняется с использованием реле типа РТЗ-80
Схема защиты трансформатора приведена в приложении.
13. Расчет АВР секционного выключателя
Выдержка времени автоматического включения секционного выключателя отстраивается от времени действия МТЗ отходящих линий и времени включения резерва:
<img width=«125» height=«24» src=«ref-1_1209295409-249.coolpic» v:shapes="_x0000_i1585">, (13.1)
где <img width=«20» height=«19» src=«ref-1_1209229513-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1586">= 0,5-0,7 с ступень селективности;
<img width=«108» height=«24» src=«ref-1_1209295757-225.coolpic» v:shapes="_x0000_i1587"> (13.2)
<img width=«140» height=«24» src=«ref-1_1209295982-249.coolpic» v:shapes="_x0000_i1588"> (13.3)
где <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1209296231-118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1589"> — выдержка времени АПВ; <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1209296349-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1590">= 1 с – время готовности привода;
<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_1209296458-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1591">=0,1 с – время отключения выключателя; <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1209296564-116.coolpic» v:shapes="_x0000_i1592">=0,3-0,5 – отстройка по времени.<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1593">
<img width=«140» height=«24» src=«ref-1_1209296753-261.coolpic» v:shapes="_x0000_i1594"> с
<img width=«153» height=«24» src=«ref-1_1209297014-273.coolpic» v:shapes="_x0000_i1595"> с
<img width=«139» height=«24» src=«ref-1_1209297287-258.coolpic» v:shapes="_x0000_i1596"> с
Принимаем <img width=«67» height=«24» src=«ref-1_1209297545-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1597"> с
Схема устройства АВР на секционном выключателе Q5 ГПП приведена в приложении
14. Расчет защиты генератора
Согласно ПУЭ, для генераторов мощностью более 1 МВт предусматриваются устройства релейной защиты от следующих повреждений и нарушений нормального режима работы:
— многофазные замыкания в обмотке статора и его выводах;
— однофазные замыкания на землю;
— замыкание между витками обмотки статора;
— внешних КЗ;
— симметричной перегрузки обмотки статора;
— замыкания на землю в двух точках обмотки возбуждения.
Защита от многофазных КЗ обмотки статора
Применяем трехфазную, трехсистемную продольную дифференциальную защиту с реле типа РНТ-565. При расчетах руководствуемся рекомендациями, приведенными в [6, стр.279-стр.294].
Первичный ток срабатывания принимается больший, из вычисленных по двум условиям:
<img width=«167» height=«24» src=«ref-1_1209297710-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1598"> (14.1)
<img width=«176» height=«27» src=«ref-1_1209298003-344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1599"> (14.2)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1600">=1,3ч1,4 – коэффициент надежности; <img width=«33» height=«25» src=«ref-1_1209298447-128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1601">=1 – коэффициент, учитывающий переходной процесс, при применении реле типа РНТ-565; <img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1209298575-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1602">=0,5 – для однотипных трансформаторов тока; <img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1209298684-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1603">=0,1 – допускаемая наибольшая относительная погрешность трансформаторов тока; <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_1209227567-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1604">- максимальное значение начального сверхпереходного тока при внешнем трехфазном КЗ (на выводах генератора) и номинальной нагрузке генератора.
В относительных единицах:<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1605">
<img width=«347» height=«48» src=«ref-1_1209298966-691.coolpic» v:shapes="_x0000_i1606"> (14.3)
<img width=«191» height=«44» src=«ref-1_1209299657-451.coolpic» v:shapes="_x0000_i1607">
Номинальный ток генератора:
<img width=«184» height=«47» src=«ref-1_1209300108-433.coolpic» v:shapes="_x0000_i1608"> (14.4)
<img width=«191» height=«45» src=«ref-1_1209300541-456.coolpic» v:shapes="_x0000_i1609"> А
Принимаем трансформатор тока типа ТВЛМ6-У3; <img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1610"><img width=«31» height=«24» src=«ref-1_1209235251-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1611">=300 А, <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209235371-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1612">=5 А [2, стр.294].
Ток трехфазного КЗ:
<img width=«107» height=«25» src=«ref-1_1209301314-246.coolpic» v:shapes="_x0000_i1613"> (14.5)
<img width=«173» height=«25» src=«ref-1_1209301560-341.coolpic» v:shapes="_x0000_i1614"> А
Определим ток срабатывания:
<img width=«156» height=«24» src=«ref-1_1209301901-281.coolpic» v:shapes="_x0000_i1615"> А
<img width=«244» height=«24» src=«ref-1_1209302182-396.coolpic» v:shapes="_x0000_i1616"> А
Принимаем <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1209268588-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1617">=163,9 А.
Ток срабатывания реле:
<img width=«207» height=«45» src=«ref-1_1209302684-500.coolpic» v:shapes="_x0000_i1618"> А,
Расчетное число витков дифференциальной обмотки:
<img width=«88» height=«49» src=«ref-1_1209303184-256.coolpic» v:shapes="_x0000_i1619"> (14.6)
где <img width=«29» height=«25» src=«ref-1_1209303440-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1620">=100 А<img width=«57» height=«15» src=«ref-1_1209303560-131.coolpic» v:shapes="_x0000_i1621"> — магнитодвижущая сила срабатывания реле.
<img width=«139» height=«44» src=«ref-1_1209303691-352.coolpic» v:shapes="_x0000_i1622"> витка
Принимаем в дифференциальной обмотке <img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1623"><img width=«109» height=«25» src=«ref-1_1209304116-238.coolpic» v:shapes="_x0000_i1624">; и в уравнительной обмотке <img width=«100» height=«25» src=«ref-1_1209304354-227.coolpic» v:shapes="_x0000_i1625">; что в общей сложности составляет 35 витков.
Уточненный ток срабатывания защиты:
<img width=«104» height=«49» src=«ref-1_1209304581-299.coolpic» v:shapes="_x0000_i1626"> (14.7)
<img width=«122» height=«48» src=«ref-1_1209304880-347.coolpic» v:shapes="_x0000_i1627">
Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты:
<img width=«116» height=«48» src=«ref-1_1209305227-310.coolpic» v:shapes="_x0000_i1628"> (14.8)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1629">, согласно [6, стр.280]:
<img width=«132» height=«49» src=«ref-1_1209305672-399.coolpic» v:shapes="_x0000_i1630"> (14.9)
<img width=«196» height=«48» src=«ref-1_1209306071-515.coolpic» v:shapes="_x0000_i1631"> А
<img width=«29» height=«24» src=«ref-1_1209306586-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1632">=0,111 [8, стр.8].
<img width=«157» height=«44» src=«ref-1_1209306695-404.coolpic» v:shapes="_x0000_i1633">
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от однофазных повреждений в обмотке статора
Для защиты от замыканий на землю в обмотке статора применяют токовую защиту нулевой последовательности. Защита подключается к трансформатору тока нулевой последовательности типа ТНПШ-3-1000, установленному со стороны шинных выводов генератора. В целях обеспечения требуемой чувствительности защиты осуществляется подмагничивание трансформатора тока нулевой последовательности переменным током от цепей трансформатора напряжения.
При внешних многофазных КЗ, в реле, подключенному к ТНП, возможно появление значительных токов небаланса. Для предотвращения излишних срабатываний, защиту выводят из действия защитой генератора от внешних КЗ.
Схема защиты содержит два реле тока, предназначенных для устранения замыканий на землю в обмотке статора и двойных замыканий на землю, одно из, которых в обмотке статора. Схема защиты приведена в приложении.
Чувствительность реле 1КА действует на отключение с выдержкой времени 1-2 с, создаваемую для отстройки от переходных процессов при внешних КЗ на землю.
Промежуточное реле 2KLблокирует грубое реле 2КА при внешних КЗ.
Ток срабатывания защиты, согласно [7, стр.352]:
<img width=«200» height=«48» src=«ref-1_1209307099-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1634"><img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1635"> А, (14.10)
где <img width=«31» height=«25» src=«ref-1_1209307611-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1636">=2 и <img width=«31» height=«25» src=«ref-1_1209307736-127.coolpic» v:shapes="_x0000_i1637">=1,5 – коэффициенты надежности, учитывающие выдержку времени срабатывания защиты; <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209264332-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1638">=0,7 – коэффициент возврата реле тока;
<img width=«24» height=«24» src=«ref-1_1209307962-108.coolpic» v:shapes="_x0000_i1639">- ток небаланса, приведенный к первичной стороне трансформатора тока нулевой последовательности; упрощенно для ТНПШ можно принять: <img width=«37» height=«24» src=«ref-1_1209308070-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1640">1,5 а.
<img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1209308194-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1641">- установившийся емкостной ток замыкания на землю защищаемого генератора:<img width=«12» height=«19» src=«ref-1_1209150610-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1642">
<img width=«183» height=«27» src=«ref-1_1209308389-339.coolpic» v:shapes="_x0000_i1643"> (14.11)
где <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_1209173607-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1644">=314 угловая частота; <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1209308816-108.coolpic» v:shapes="_x0000_i1645"> — емкость одной фазы обмотки статора;
<img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1209236050-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1646">=6,3 кВ – линейное напряжение генератора.
<img width=«269» height=«41» src=«ref-1_1209309048-545.coolpic» v:shapes="_x0000_i1647"> А
<img width=«200» height=«44» src=«ref-1_1209309593-442.coolpic» v:shapes="_x0000_i1648"> А
Ток срабатывания защиты не превышает 5 А, что обеспечит надежное отключение генератора при замыканиях на землю. В качестве исполнительного органа чувствительной защиты применяем реле типа ЭТД-551/60 с последовательным соединением обмоток. В качестве исполнительного органа грубой защиты применяем реле типа ЭТ-521/2.
Защита от замыкания между витками одной фазы статора
Схема исполнения защиты приведена на рис. 14.1.
<img width=«405» height=«244» src=«ref-1_1209310035-13219.coolpic» v:shapes="_x0000_i1649">
Рис. 14.2. поперечная дифференциальная защита от витковых замыканий в обмотке статора
При наличии в обмотке статора двух параллельных ветвей, для защиты от витковых замыканий в обмотке статора применяют односистемную поперечную дифференциальную защиту, действие которой, основано на сравнении геометрической суммы токов трех фаз одной ветви с геометрической суммой токов трех фаз другой ветви (генераторы мощностью 60 МВт и более).
Трансформатор ТА подключается в месте соединения нейтралей обмоток статора. К трансформатору подключается реле тока типа РТ-40/Ф, имеющие встроенный фильтр третьей гармоники. При витковом замыкании в одной из фаз, возникает уравнительный ток, который приводит к срабатыванию защиты. Защита действует на отключение генератора.
Ток срабатывания защиты отстраивается от токов небаланса, протекающих в реле в режимах холостого хода и короткого замыкания генератора.
Защита от внешних КЗ
Для защиты от внешних КЗ применяем максимальную токовую защиту с пусковым органом минимального напряжения. Трансформаторы тока включены в нейтрали, схеме соединения – полная звезда.
Пусковой орган минимального напряжения состоит из трех реле минимального напряжения, включенных на междуфазное напряжение.
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока генератора, согласно [7, стр.356]:
<img width=«113» height=«45» src=«ref-1_1209323254-274.coolpic» v:shapes="_x0000_i1650"> (14.12)
где <img width=«17» height=«24» src=«ref-1_1209232617-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1651">=1,1-1,2 и <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_1209241727-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1652">=0,8 – коэффициенты надежности и возврата для реле РТ-40.
<img width=«168» height=«44» src=«ref-1_1209323730-388.coolpic» v:shapes="_x0000_i1653"> А.
Ток срабатывания реле:
<img width=«216» height=«45» src=«ref-1_1209324118-506.coolpic» v:shapes="_x0000_i1654"> А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/10 с током срабатывания <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1209242838-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1655">=5,72 А, соединение катушек параллельное.
Напряжение срабатывания защиты, согласно [7, стр.356]:
<img width=«149» height=«24» src=«ref-1_1209324737-272.coolpic» v:shapes="_x0000_i1656"> (14.13)
<img width=«156» height=«24» src=«ref-1_1209325009-282.coolpic» v:shapes="_x0000_i1657"> В
Напряжение срабатывания реле, согласно [7, стр.356]:
<img width=«119» height=«45» src=«ref-1_1209325291-317.coolpic» v:shapes="_x0000_i1658"> (14.14)
где <img width=«23» height=«24» src=«ref-1_1209325608-105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1659">= 1,1ч1,2 – коэффициент надежности; <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_1209325713-105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1660">=1,2 – коэффициент возврата для реле минимального напряжения типа РН-54; <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_1209325818-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1661">- коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
<img width=«191» height=«61» src=«ref-1_1209325935-512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1662"> В
Для выполнения защиты применяем реле напряжения РН-54/160 с напряжением срабатывания <img width=«32» height=«25» src=«ref-1_1209326447-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1663">= 42 В.
Выдержка времени МТЗ выбирается с учетом селективности:
<img width=«125» height=«24» src=«ref-1_1209326569-247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1664"> (14.15)
где <img width=«51» height=«24» src=«ref-1_1209292154-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1665"> = 1,6 с – выдержка времени МТЗ кабельной линии 35 кВ; <img width=«20» height=«19» src=«ref-1_1209229513-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1666">=0,5 с — ступень селективности для МТЗ.
<img width=«133» height=«24» src=«ref-1_1209327067-251.coolpic» v:shapes="_x0000_i1667"> с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.
Коэффициент чувствительности защиты по току, согласно [7, стр.356]:
<img width=«149» height=«49» src=«ref-1_1209257102-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1668"> (14.16)
где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_1209254100-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1669">=1600 А – ток даухфазного КЗ на выводах генератора.
<img width=«165» height=«61» src=«ref-1_1209327837-470.coolpic» v:shapes="_x0000_i1670">;
что удовлетворяет условию проверки.
Коэффициент чувствительности защиты по напряжению согласно [7, стр.356]:
<img width=«123» height=«37» src=«ref-1_1209328307-488.coolpic» v:shapes="_x0000_i1671"> (14.17)
где <img width=«52» height=«24» src=«ref-1_1209328795-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1672">= <img width=«63» height=«24» src=«ref-1_1209328945-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1673"> — максимальное остаточное напряжение при КЗ в конце зоны действия защиты.
<img width=«156» height=«63» src=«ref-1_1209329110-489.coolpic» v:shapes="_x0000_i1674">
что удовлетворяет условию проверки.
продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по физике
Реферат по физике
Проектирование систем электроснабжения предприятий железнодорожного транспорта
2 Сентября 2013
Реферат по физике
Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей
2 Сентября 2013
Реферат по физике
Модернизация оборудования распределительных сетей РЭС Февральск
2 Сентября 2013
Реферат по физике
Виды повреждений кабельных линий, краткая характеристика методов их обнаружения
2 Сентября 2013