1.7 Расчет уставок защит шин 27,5 кВ

Уставка МТЗ ввода рассчитана по формуле (1), а коэффициент чувствительности – по формуле (3). При этом в качестве рабочего максимального тока принят ток обмотки СН, а минимальный ток двухфазного кз определен для кз на шинах СН (см. рис.3)с учетом его доли контролируемой ТТ стороны СН понижающего трансформатора.

Уставка срабатывания дистанционной защиты ввода может приниматься равной уставке 3-й ступени дистанционной защиты фидера подстанции Z _{ДЗ, С} = Z _{У, ДЗ3} (см. расчет защит тяговой сети).

Уставка защиты минимального напряжения U_{сз, ЗМН} рассчитывается по формуле (5). Коэффициент чувствительности вычисляется по формуле:

K_{ч, U}=U_{сз, ЗМН} / U _{max, ПП}.

Максимальное напряжение при двухфазном КЗ на питающей линии при подпитке от смежной подстанции вычисляется по выражению:

U_{max, ПП} =U_{max, С} · Z_{П, max} / (Z_{П, min} + Z_{ТС, min} + Z_{П, max}),

где Z_{П, max}, Z_{П ,min} – сопротивления защищаемой подстанции в режиме минимума и максимума ЭС, приведенные к стороне 27,5 кВ (см. табл.5);

Z_{ТС, min} – минимальное сопротивление тяговой сети между смежными подстанциями.

Для рассматриваемого варианта данных:

Z_{П, max} =2·Z_{27,5, max}·(U_{ср, С} /U_{ср, В})² = 2·613·(27,5/230)² = 17,5 Ом; (11)

Z_{П, min} =2·Z_{27,5, min}·(U_{ср, С} /U_{ср, В})² = 2·180·(27,5/230)²= 5.15 Ом; (12)

Z_{ТС, min} =Z₂₂·L₂₂ ++Z₁₁·L₁+Z₂₂·L₂₁=0,234·10+0,385·20+0,234·20=14,72 Ом.(13)

U_{max, ПП} =28,9·17,5/(5,15+14,72+17,5) = 13,5 кВ ,

K_{ч, U} = 17,9/13,5 =1,32.

1.8 Принципиальная схема релейной защиты тягово-понизительного трансформатора 110/27,5/10,5 кв

Принципиальная схема релейной защиты понижающего трансформатора 110/27,5/10,5 кВ с питанием со сторон высшего напряжения (дифференциальная защита выполняется с одним комплектом реле ДЗТ -11) приведена на рис. 7.

Схема дана для трехобмоточного трансформатора 110/27.5/10.5 кВ мощностью 40 МВA при наличии на сторонах 110, 27,5 , 10,5 кВ сборных шин. На стороне 110 кВ установлен выключатель и выносные трансформаторы тока, а на сторонах 27,5 и 10,5 кВ - выключатели со встроенными во втулки его трансформаторами тока.

Дифференциальная токовая защита трансформатора выполнена в виде одного комплекта (реле КА W 1, КА W2, КA W3) с использованием реле с торможением типа ДЗТ -11, тормозная обмотка которого включена на ток стороны среднего напряжения. При этом предполагается, что при КЗ на шинах 10,5 и 27,5 кВ обеспечивается требуемый минимальный коэффициент чувствительности (Кч>=1,5).

Защиты от внешних многофазных КЗ выполнены в виде двух комплектов максимальной токовой защиты с комбинированным пуском напряжения и од­ного комплекта без пускового органа напряжения.

Максимальная токовая защита, установленная на стороне высшего на­пряжения, содержит три реле тока- КA3, КA4, КA', питающихся от трансформаторов тока Т А2 и соединенных в звезду; такое выполнение принято в целях повышения чувствительности к КЗ между двумя фазами на стороне низшего напряжения. Защита предназначена для резервирования отключений КЗ на шинах среднего и низшего напряжений, а также для резервирования основных защит трансформатора.

Максимальная токовая защита, установленная на стороне низшего напряжения (реле тока КА6, КА7) и питаемые соответственно от трансформаторов тока ТА5, этот трансформатор предназначен для отключения КЗ на стороне низшего напряжения и для резервирования отключений КЗ на элементах, присоединенных к этим шинам.

Пусковые органы напряжения защит питаются соответственно от трансформаторов напряжения от шины низшего напряжения.

Защиты расположены в шкафах РУ выключателей вводов низшего напряжения и с первой выдержкой времени действуют на отключение выключателя Q2, а со второй - на выходные промежуточные реле КL1-КL5. Последнее выполнено с целью ликвидации КЗ в зоне между выключателем Q3 и трансформаторам тока Т А5, а также для отключения КЗ на шине низшего напряжения, сопровождающегося отказом выключателя.

Максимальная токовая защита, установленная на стороне среднего напряжения, в целях увеличения защищаемой зоны питается от трансформаторов тока ТА4, встроенных во втулки трансформатора. Защита выполнена с использованием комплекта защит АК 1 типа К3-12. Пусковой орган защиты питается от трансформатора напряжения шин 27,5 кВ.

С первой выдержкой времени защита действует (через контакт 5-7 релеКТ1) на разделение шин 27,5 кВ, со второй (через контакт 19-31 реле времениКТ1 в устройстве АК1}-на отключение выключателя Q2 и с третьей (через контакт 15-22 реле времени КТ1 в устройстве АК1) - на выходные промежуточные реле защиты КL1-КL5. Последнее предусмотрено для отключения повреждения в зоне между трансформаторами тока ТА4, от которых питается защита, и выключателем Q2.

Комбинированные пусковые органы напряжения защит, установленных на ответвлениях шинах низшего напряжения KVZ2, KV2, КL8 и на стороне среднего напряжения KVZ 1 ,КУ 1, КL 7 используются также в качестве пусковых органов максимальной токовой защиты КА3-КА5, установленной на стороне высшего напряжения. Последняя действует на выходные промежуточные реле защиты трансформатора КL1-КL5 с выдержкой времени, равной наибольшей из последних выдержек времени защит, установленных на сторонах низшего и среднего напряжений.

При отключении выключателя Q3 контакт соответствующего пускового органа защиты, питаемой от трансформаторов тока ТА5, шунтируется контактом реле положения «включено» выключателя KQC3.3, что необходимо для ликвидации повреждения между выключателем и трансформатором тока.

Кроме того, контактами KQC3.2 осуществляется выведение цепи пуска защиты КА3-КА5 от соответствующего органа напряжения при отключении выключателя Q3.

Точно так же осуществляется шунтирование пускового органа защиты АК1 и выведение цени пуска защиты КА3-КА5 от органа напряжения контактами реле положения «включено» соответственно KQC2.3 и KQC2.2 при отключении выключателя 27,5 кв Q2.

Схемой предусмотрено действие защиты КА3-КА5 без пускового органа напряжения, шунтируемого цепью из размыкающих контактов KQC2.1 ,KQC3.1 в режиме опробования трансформатора напряжением, подаваемым при включении выключателя Q1.

Защита от перегрузки выполнена с помощью реле тока КА10,КА11 и КА 12, установленных соответственно со сторон высшего, среднего и низшего напряжений, и реле времени КТ7.

В схеме предусмотрено автоматическое ускорение при включении выключателя максимальных токовых защит, установленных на ответвлениях стороне низкого напряжения и на стороне среднего напряжения. Пуск ускорения осуществляется контактами реле положения «отключено» KQT3 и KTQ2 выключателей Q3 или Q2. Ускорение выполнено с выдержкой времени реле КТ4 или КL6 и КТ2 для предотвращения ложного действия защит из-за броска пусковых токов двигателей нагрузки.

Снятие самоудерживания реле КL6 осуществляется, когда под током реле КL5; с помощью реле КL6 осуществляется сигнализация (через контакт 3­4) при исчезновении оперативного постоянного тока.

Данная схема выполнена с использованием следующей аппаратуры: АК1 - комплект защиты тип: К3-12; КА1,КА2 -реле тока типа PT-401P; КА3,КА13 -реле тока типа РТ-40; КА W1-КA W3 -реле тока с торможением типа Д3Т-11; КН1-КН5- реле указательного типа РУ-1/О,05; КН9-КН11 - реле указательного типа РУ-1; КLI-КL5,КL7-КL12 -реле промежуточного типаРП-23; КL6 - реле промежуточного типа РП-252; KSG1,KSG2 - реле газо­вые;КТ1 - реле времени типа РВ-134; КТ2 - реле времени типа РВ-128; КТ3 -реле времени типа РВ-132; КТ4 КТб -реле времени типа РВ-114; КТ7­реле времени типа РВ-133;КУI-КУ3 - реле напряжения типа РН-54/160; KVZI-KVZ3 - фильтры-реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М;Rl - резисторы типа П3Б-25, 3900 Ом; R2 - резистор типа П3Б-I0, 100 Ом; RЗ- резистор типа П3Б-25, 1100 Ом.

В схеме приняты следующие обозначения:

KQT2,KQT3,KQT4 - контакты реле положения «отключено» выключателей.

- соответственно Q2, Q3, Q4.

- KQT2,KQT3,KQT4-контакты реле положения «отключено» выключателей соответственно Q2,Q3,Q4.