6 Релейная защита

6.0.Защита вводов подстанции.

6.0.1 Дистанционная защита

Z_{1сз =} К_н*z₁₁

Z_1сз = сопротивление срабатывания 1-й зоны дистанционной защиты. Ом

z₁₁ – Сопротивление защищаемой линии, Ом

К_н – Коэффициент надежности отстройки – 0,8

Z_1сз = 0,8* X₀ * l =0,8*0,41=3,2 Ом

Z_{2сз =} К_н*(z₁₁ + К_н\ * К_рт*Z_1сз12) = 8.8Ом

Z_1сз12= К_{н *} Z₁₂= 0,4*4,5= 1,45 Ом

К_рт=I_к2/ I_к1 = 5/4.59=1,089

К_ч =8.8/4=2.2 > 1,2

6.0.2 Т.О. Вводов подстанции:

L=15км

X_*б=4.6

I_кз=I_б /X_*б=0.95кА

I_cз=0.95*1.3=1.2

К_ч= I_кз/ I_cз=4/1 > 2

6.1 Защита главных понижающих трансформаторов

Трансформаторы - достаточно надежное оборудование, однако они являются основным видом оборудования подстанций и от их работы в процессе эксплуатации зависит надежность электроснабжения потребителей. Поэтому они должны иметь ряд защит, исключающий их аварийный, непредсказуемый выход из работы. Главные понижающие трансформаторы оборудуются защитами, действующими на сигнал или отключение трансформатора.

6.1.1 Максимальная токовая защита трансформатора

Предназначена для защиты трансформатора от внешних коротких замыканий и защищает первичную и вторичные обмотки, имеет по условиям избирательности выдержку времени, резервирует газовую и дифференциальную защиты.

Для расчета МТЗ необходимо рассчитать номинальные токи обмоток трансформатора, А

I _н.тр. = S _н.тр/√3U_н.тр

где

S _н.тр – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_н.тр - номинальное напряжение той обмотки, для которой рассчитывается номинальный ток, кВ

I _н.тр1 = 20000/√3· 110 = 105 А

I _н.тр2 = 20000/√3· 110 = 105 А

Ток срабатывания защит для отстройки МТЗ от токов самозапуска выбирается из условия, А

I_с.з ≥ 4 I_н.тр

I_с.з ≥ 4· 210 = 5,6 кА

Ток срабатывания реле, А

I_ср = K_сх/K_I ·I_с.з

где

K_сх - коэффициент схемы;

K_I - коэффициент трансформации трансформаторов тока.

I_ср = 1/11 · 561 = 51.06 А

Коэффициент чувствительности защиты

K_Ч = I⁽²⁾_{k min}/ I_с.з· K_Т

где

I⁽²⁾_{k min} - ток двухфазного короткого замыкания в минимальном режиме;

K_Т - коэффициент трансформации защищаемого трансформатора, требуемый для приведения тока короткого замыкания к первичной обмотке, где установлена МТЗ.

K_Ч= 2.4 ≥ 1,5

МТЗ считается чувствительной к коротким замыканиям, если K_Ч ≥ 1,5

6.1.2 Защита от перегрузок трансформаторов

Ток срабатывания защиты определяют по формуле

I_с.з = K_н·I_1н/K_в

где

K_н = 1,05 – коэффициент надежности;

I_1н - номинальный ток первичной обмотки трансформатора;

K_в = 0,85 – коэффициент возврата реле

I_с.з = 1,05·10/0,85 = 129.8 А

Ток срабатывания реле

I_ср = K_сх·I_с.з/K_I

Где

K_I - коэффициент трансформации трансформатора тока

I_ср = 129.8/60 = 2.15 А

6.1.3 Токовая отсечка гпт

К_т = 11коэффициент трансформации

К_з = 1,4 Коэффициент запаса

I_с.р. = К_сх / К_i *I_с.з =6,3 кА

К_ч = I_k/min / I_сз = 6,8 > 2