1.4 Расчёт дифференциальной токовой зашиты на основе реле дзт-11
Рис.3. Схема включения реле ДЗТ-11.
1. Определяется первичные токи на стороне ВН и НН трансформатора соответствующие его номинальной мощности, и токи в плечах защиты.
а) первичный ток.
,
[А] (1.4.1)
,
[А]
(1.4.2)
Производим расчёты по формулам(1.4.1-1.4.2):
б)
определяем коэффициент трансформации
ТТ
.
,
155
(1.4.3)
(1.4.4)
Производим расчёты по формулам(1.4.3-1.4.4):
в)
вторичный ток в плечах защиты
,
[А]
(1.4.5)
,
[А] (1.4.6)
Производим расчёты по формулам(1.4.5-1.4.6):
2.Определяется
основная сторона защиты и максимальный
первичный ток, проходящий через защищаемый
трансформатор при 3-х фазном КЗ в машинах
(точка К-4). Выбирается сторона к ТТ
которой целесообразно присоединить
тормозную
обмотку реле на 2-х обмоточном трансформаторе
с расщепленной
обмоткой
целесообразно
присоединить на сумму токов
ТТ
установленных в цени каждой из расщепленных
обмоток.
3.Минимальный ток срабатывания защиты определяется только по условию отстройки от броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора под напряжением.
,
[А] (1.4.7)
где
- коэффициент отстройки защиты от бросков
тока намагничивания.
Производим расчёт по формуле(1.4.7):
4. Определяем число витков рабочей обмотки ТТ реле для основной и для не основной сторон.
[А]
(1.4.8)
Производим расчёт по формуле(1.4.8):
Число витков обмотки основной стороны:
(1.4.9)
16
-
магнитодвижущая сила срабатывания реле
ДЗТ-11.
Производим расчёт по формуле(1.4.9):
Округляем до ближайшего меньшего целого.
В результате минимальный ток срабатывания защиты:
[А]
(1.4.10)
(1.4.11)
Производим расчёты по формулам(1.4.10-1.4.11):
Округляем до ближайшего целого.
Проверяем равенство МДС в плечах защиты
(1.4.12)
Производим проверку по формуле(1.4.12):
Предварительная проверка прошла.
5. Определяется ток небаланса
[А]
(1.4.13)
Производим проверку по формуле(1.4.13):
6. Определяется число витков тормозной обмотки.
(1.4.14)
где
,
-
первичные ток небаланса и тормозной
ток при расчетном внешнем КЗ на той
стороне трансформатора, где включена
тормозная обмотка.
- коэффициент отстройки, учитывающий
ошибку реле и необходимый запас.
-
тангенс угла наклона оси абсцисс к
касательной, проведенной из начала
координат к характеристике реле
соответствующей минимальному торможению,
.
,
[А]
В итоге получаем формулу:
17
(1.4.15)
Производим расчёт по формуле(1.4.15):
Принимаем ближайшее целое большее из стандартного ряда (1,3,5,7,9,11,13, 18,24).
7.
Определяется чувствительность защиты
при КЗ в защищаемой зоне, когда
торможение
отсутствует (
).
Ток КЗ проходит только через ТТ стороны
ВН.
(1.4.16)
Производим расчёт по формуле(1.4.16):
Защита
на основе ДЗТ-11
не проходит из-за чувствительности, так
как
,
т.е. не удовлетворяет заданному условию
.
18
1.5 Расчёт МТЗ трансформатора
Рис.4 а) функциональная схема МТЗ трансформатора, б) схема включения трансформаторов и реле тока.
1. Выбирается ток и время срабатывания МТЗ с независимой характеристикой установленной на секционном выключателе QB1 с учётом отстройки от тока самозапуска при срабатывании устройства АВР.
Ток срабатывания защиты должен быть равен в худшем случае:
, (1.5.1)
где
,
для реле РТ-40, РТ-80;
- коэффициент самозапуска;
19
.
Приближенный расчет токов самозапуска промышленной
нагрузки.
Ток самозапуска определяется как ток 3-х фазного КЗ за эквивалентным сопротивлением питающей системы с подключенной к ней нагрузкой (значения сопротивлений приведены к ступени НН).
[А]
(1.5.2)
[Ом]
(1.5.3)
Производим расчёты по формулам(1.5.2-1.5.3):
Определяем эквивалентное сопротивление и ток самозапуска:
[Ом]
(1.5.4)
[Ом]
(1.5.5)
,
[А] (1.5.6)
Производим расчёты по формулам(1.5.4-1.5.6):
Определяем коэффициент самозапуска:
(1.5.7)
Производим расчёт по формуле(1.5.7):
Определяем ток срабатывания защиты секционного выключателя QB1 с учётом отстройки от тока самозапуска при срабатывании устройства АВР:
,
[А] (1.5.8)
где
из формулы(1.5.7).
Производим расчёт по формуле(1.5.8):
Определяем минимальное значение напряжения в момент самозапуска при срабатывании устройства АВР:
20
[В]
(1.5.9)
[В]
(1.5.10)
где
,
если
,
а если
,
.
Производим расчёты по формулам(1.5.9-1.5.10):
Считаем
предварительно коэффициент чувствительности,
который должен быть
:
(1.5.11)
Производим расчёт по формуле(1.5.11):
Считаем время срабатывания защиты на QB1:
[сек]
(1.5.12)
где
.
Производим расчёт по формуле(1.5.12):
2. Выбирается ток срабатывания МТЗ трансформатора установленной на стороне ВН. В качестве тока срабатывания МТЗ принимается наибольшее из 3 значений тока, найденных по следующим расчетным условиям:
а) по условию отстройки от самозапуска электродвигателя нагрузки при срабатывании устройства АПВ:
(1.5.13)
[А]
(1.5.14)
[Ом]
(1.5.15)
[Ом]
(1.5.16)
[Ом]
(1.5.17)
[А]
(1.5.18)
(1.5.19)
21
Определяем первое значение тока срабатывания защиты:
[А]
(1.5.20)
где
,
[В]
(1.5.21)
(1.5.22)
Производим расчёты по формулам(1.5.20-1.5.22):
б)
по условию отстройки от тока перегрузки
при действии АВР трансформаторов в
результате чего к работающему с нагрузкой
трансформатору
подключается
затормозившаяся нагрузка трансформатора
:
(1.5.23)
где
-
рабочий ток трансформатора в нормальном
режиме.
[А];
.
Определяем второе значение тока срабатывания защиты:
[А]
(1.5.24)
Производим расчёт по формуле(1.5.24):
22
[А]
(1.5.25)
где
- коэффициент надежности согласования.
Производим расчёт по формуле(1.5.25):
Выбираем
наибольший
.
3. Определятся ток срабатывания реле и минимальные токи в реле при КЗ в основной и резервной зоне МТЗ.
[А]
(1.5.26)
[А]
(1.5.27)
[А]
(1.5.28)
Производим расчёты по формулам(1.5.26-1.5.28):
4. Определяется коэффициенты чувствительности МТЗ в основной и резервной зоне.
;
(1.5.29)
;
(1.5.30)
Производим проверку по формулам(1.5.29-1.5.30):
МТЗ
не может обеспечить заданную
чувствительность для основной и резервной
зоны, так как
и
не соответствуют заданному условию
и
.
23