рз марквеич

обеспечивающих с заданной степенью быстродействия отключение

поврежденного элемента сети.

Основные требования, предъявляемые к релейной защите, следующие:

-надежное отключение всех видов повреждений;

-чувствительность защиты;

-избирательность (селективность действия) - отключение только поврежденных участков;

-простота схем;

-быстродействие;

-наличие сигнализации о повреждениях.

Однако одной релейной защиты бывает недостаточно для обеспечения надежного и бесперебойного электроснабжения. Поэтому дополнительно предусматриваются устройства автоматического повторного включения

(АПВ) и устройства автоматического ввода резерва (АВР). Первое устройство предназначено для повторного включения линии электропередачи, так как большинство повреждений после быстрого отключения самоустраняется. Второе устройство позволяет подключить резервный источник питания при выходе из строя основного источника.

Кроме этого также применяются устройства АЧР (автоматической частотной разгрузки), устройства автоматического регулирования напряжения трансформаторов (автотрансформаторов), специальные устройства противоаварийной автоматики (САОН), устройства резервирования при отказе выключателей (УРОВ).

Согласно 7-мому изданию ПУЭ (пункты 3.2.53, 3.2.54, 3.2.55) на понижающих трансформаторах заданной мощности должны быть установлены следующие виды защит:

1.Продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени;

2.Защита от перегрузки;

3.МТЗ;

4. Газовая защита.

1.Продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени

Ток срабатывания защиты выбирается, исходя из двух следующих условий:

Iс.з. kн Iнб.макс , Iс.з. kн Iном ,

где kн - коэффициент надежности, принимаем равным 1,3;

Iном - номинальный ток трансформатора;

Iнб.макс - максимальный ток небаланса.

Максимальный ток небаланса определится по следующей формуле:

										,
	Iнб.макс Iнб						Iнб	Iнб	Iнб
где I		, I		, I			- составляющие тока небаланса, определяемые далее.
	нб		нб		нб	, Iнб

Первая составляющая тока небаланса определится по следующей формуле:

		(3)
		kа kодн I расч ,
	Iнб

где kа - коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в переходном режиме, принимаем равным 1;

kодн - коэффициент однотипности трансформаторов тока, равен 1;

I(3)расч - периодическая слагающая тока внешнего металлического КЗ на стороне, противоположной ИП.

Вторая составляющая тока небаланса:

I

нб

где N%

		N	%		N %			(3)
				kток.		kток.	I	расч	,
					100
		100

, N% - пределы регулирования напряжения на сторонах

трансформатора(справочные данные);

k ток. , k ток. - коэффициенты токораспределения, равные отношению

слагающих тока расчетного внешнего КЗ, проходящих на сторонах, где

производится регулирование напряжения, к току на стороне, где

рассматривается КЗ.

Так как предполагается вести расчет для реле с БНТ (РНТ - 565, ДЗТ - 13,

ДЗТ - 21), то третья составляющая тока небаланса во внимание не принимается:

	0 .
Iнб

Четвертая составляющая тока небаланса

I

расч1

уст1

(3)

расч2

уст2

(3)

I

I

,

расч1

расч2

нб

расч1

расч2

где

расч1, расч2

-

расчетные

числа

витков

обмоток БНТ для

неосновных сторон;

уст1, уст2 - числа витков, принятые к установке согласно схеме

реле;

I(3)расч1, I(3)расч2 - периодические слагающие токов внешнего трехфазного

КЗ, проходящих по сторонам, где используются соответствующие

числа витков обмоток БНТ.

Первичные токи на сторонах защищаемого трансформатора вычисляются:

	Iперв.расч.i		Sном.		,
		3 Uном.i
где	Uном.i -		номинальные напряжения соответствующих сторон

трансформатора.

Далее производится выбор коэффициентов трансформации трансформаторов тока n та . Далее определяются вторичные токи, протекающие по обмоткам реле:

I			kсх Iперв.i	,
	втор.i
			nта.i

где kсх - коэффициент, учитывающий схему соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и катушек реле. Для схем «треугольник -

звезда» равен 3 , а для «звезда - звезда» равен 1.

Ток срабатывания реле

	I			kсх Iс.з.
		с.р.		nта

Далее осуществляется предварительная проверка на чувствительность

KI р.полн ,

чIс.р.

где Iр.полн - ток в катушке реле в предположении, что он проходит по

трансформаторам тока только на одной из сторон, определяется для каждого конкретного случая отдельно.

Коэффициент чувствительности должен быть не меньше 2. В случае если защита выполняется на реле серии ДЗТ, предварительная проверка на чувствительность - необязательна.

Таблица 6 – Вторичные токи трансформатора
Параметр		Рассматриваемая сторона трансформатора
		110 кВ		35 кВ		10 кВ
Первичный	ток,	10000	50,204	10000	149,961	10000	524,864
А		3 115		3 38,5		3 11
Схема						Y
соединения ТТ
Коэффициент						1
схемы		3		3
Коэффициент
трансформации		100/5		300/5		600/5
ТТ
Вторичный ток в		50,204	3 4,348	149,961	3 4,329	524,8641 4,374
плечах защиты, А		20		60		120

Рассчитаем токи небаланса:

а одн

(3)

нб

расч

1 1 0,1 1387 138,7 (А);

%

N %

(3)

15

N

I

kток.

kток.

I

1387 208,05 (А);

нб

100

расч

100

100

Определим ток срабатывания защиты

1,3 (138,7 208,05) 346,75 (А);

Iс.з. kн Iнб.макс

Iс.з. kн Iном. 1,3 50,204 65,265 (А).

Определяющим явилось первое условие: 346,75 А.

Определим ток срабатывания реле на стороне ВН

			kсх Iс.з.				346,75
I						3		30,029	(А).
	с.р.неосн					20
			nта

Тормозную обмотку включаем на сумму токов СН и НН. Основная сторона -

ВН (т.к. обладает большим вторичным током).

Определим число витков обмотки БНТ на основной стороне:

			Fс.р.		100	3,33
			Iс.р.осн		30,029
	осн.расч

К установке предварительно принимаем меньшее ближайшее целое число витков:

осн.уст 3 витков.

Число витков обмоток БНТ на не основных сторонах.

СН:					Iвтор.осн			3		4,348	3,035 ;
	расч1									4,329
		осн.уст				Iвтор1
НН:						Iвтор.осн			3	4,348	3,952 .
	расч2	осн.уст				Iвтор2				4,374

Таким образом, принимаем следующие числа витков:

óñò 1 3 , уст2 3 витков.

Произведем уточнение тока небаланса с учетом третьей составляющей:

I

расч1

уст1

(3)

расч2

уст2

(3)

I

I

расч1

расч2

нб

расч1

расч2

(58)

8,035 9

7,952 9

1387

3142 24,949 (А);

I

í á

8,035

7,952

Тогда полный ток небаланса

Ií á.ì àêñ 138,7 208,05 0 24,949 371,699 (А).

Расчетная рабочая намагничивающая сила

Fр.расч kн kсх Iнб.уточ расч nта

1,5 3 371,699 3.013 18,494 60

Тормозная намагничивающая сила

F	k			Fр.расч 2							-1
т.расч	1			100
						18,494				2
	135,8										-1 133,457
						100

Тормозной ток

					(3)
			k	I			3 1387
I	торм.		сх		к.з.				40,039	(А).
			nта				60

Число витков тормозной обмотки

		Fт.расч	133,457	3,33(витка).
торм.расч		Iторм 40,039

К установке принимаем ωторм.уст =3 витков.

Для расчета коэффициента чувствительности произведем некоторые сопутствующие расчеты. Определим рабочую намагничивающую силу реле

Fр р.пит Iвтор.полн 3 50.432 151.29 (А∙в)

Рабочая намагничивающая сила срабатывания реле

Fр.ср					100				100			74,69 (А∙в).
				F				133,457
	1-k		2		т.расч			1-0.9618		151.29
						Fр.

Тогда коэффициент чувствительности определится следующим образом

К	Fр		151,296	2,03	2
ч	Fр.ср		74,689

2.Максимальная токовая защита

Установка МТЗ на многообмоточных трансформаторах производится со всех сторон, соответственно и расчет ведется для каждой стороны в отдельности.

МТЗ на стороне СН

Ток срабатывания защиты

I			kн kз	I		,
	с.з.				раб.макс
			kв

где kн - коэффициент надежности, принимаем равным 1,2; k з - коэффициент запуска двигателей, принимаем равным 1; kв - коэффициент возврата реле, принимаем равным 0.85;

Iраб.макс - максимальный рабочий ток в цепи, в которой установлена

защита.

Таким образом для СН трансформатора

Iс.з. 1,20,851 149,961 211,71(А).

Ток срабатывания реле

I			Iс.з.	k
	с.р.	ТА сх

Применительно к рассчитываемой стороне

			Iс.з.		211,71
I				k			3 6.11(А)
	с.р.		nта сх		60

Выдержка времени защиты определится по следующей формуле

tзащ t л t ,

где t л - наибольшая выдержка времени защиты присоединения(отходящей линии или другой стороны трансформатора), с которой ведется согласование;

t - ступень селективности.

Определим чувствительность защиты

KIк.мин ,

чIс.з.

где Iк.мин - ток двухфазного КЗ за трансформатором в минимальном

режиме работы сети.

Применительно к расчету

K		Iк.мин		1200		5,67 1, 2 .
ч		Iс.з.		211,71

Защита удовлетворяет условиям чувствительности. Аналогично производится расчет защит на других сторонах трансформатора.

МТЗ на стороне НН Ток срабатывания защиты

Iс.з. 1,20,851 524,864 740,98(А).

Ток срабатывания реле

I			Iс.з.	k	740,984	1 6,17 (А).
	с.р.		nта сх		120