Учебная работа. Проектирование релейной защиты трансформатора

где kз — коэффициент запаса, kз=1,05.

Далее определяем вторичный ток срабатывания реле и выбираем тип токового реле и реле времени, так как защита действует на сигнал с выдержкой времени 9 с.

,

.

Выбираем реле РТ-40/10,ЭВ-132(0,5-9)

защита включения обдува трансформатора. Автоматическое включение обдува трансформатора производится при его нагрузке , равной 0,7Iн, т.е. Icз оз=0,7 Iн.

Далее определяем вторичный ток срабатывания реле и выбираем его тип. Выбираем также тип реле времени.

Выбираем реле типа РТ-40/10,ЭВ-132(0,5-9).

6. защита блокировки отделителя

Блокировка отделителя (ОД) должна надежно (при Кч) срабатывать при включении короткозамыкателя (КЗ). Для этого необходимо знать однофазный ток к.з. на стороне 110 кВ подстанции в минимальном режиме энергосистемы.

Его можно определить по току трехфазного к.з. на стороне 110 кВ в режиме минимума энергосистемы на основании соотношения:

,

где -соответственно сопротивления нулевой и прямой последовательности до точки к.з.

Считая, что подстанция питается по одноцепным ЛЭП со стальным грозозащитным тросом, для которых , получаем:

,

А.

Тогда первичный ток срабатывания блокировки ОД определится по выражению:

,

где kч — коэффициент чувствительности, kч=2,5.

.

Вторичный ток срабатывания реле блокировки

,

где nT — коэффициент трансформации ТА типа ТШЛ-0,5, устанавливаемого в цепи КЗ для питания реле блокировки. При одном первичном витке (шине) .

А

Выбираем реле типа РТ-40/20

В заключение необходимо произвести проверку трансформаторов тока стороны ВН, к которым подключена МТЗ и дифзащита трансформатора.

В соответствии с ПУЭ трансформаторы тока, предназначенные для цепей релейной защиты, должны удовлетворять трём основным требованиям:

1) Обеспечивать точную работу измерительных органов релейной защиты при к.з. в зоне ее действия.

2) Обеспечивать надёжную работу измерительных органов при близких к.з., когда форма кривой вторичного тока ТА может искажаться за счет глубокого насыщения стали магнитопровода ТА.

3) Не иметь недопустимых перенапряжений на вторичных обмотках ТА при близких к.з.

Первое требование считается выполненным, если полная или токовая погрешность не превышает 10% . В связи с этим следует произвести проверку ТА на 10%-ную погрешность.

7. Проверка трансформаторов тока на 10-% погрешность

Проверка ТА может выполняться в следующей последовательности:

1. Определяется предельная кратность k10 расчетного тока по отношению к первичному номинальному току трансформатора:

,

где т.е. принимается равным максимальному значению тока к.з.

Этот ток определяется при к.з. на стороне ВН трансформатора непосредственно за ТА по значению Sкз max.

.

2. Определяется допустимая вторичная нагрузка Т (Zн доп), при которой полная погрешность е Т не превышает 10%.

Определение производится по кривой предельных кратностей ТА типа ТВТ-110, встроенных в ввод ВН трансформатора. Так как одинаковые вторичные обмотки соединяются обычно последовательно, то

.

3. Сравнивается полученная по кривой предельных кратностей величина

Zн доп с фактической расчётной нагрузкой ТА Zн расч. При определении Zн расч учитывается, что во вторичную цепь ТА со стороны ВН трансформатора включены реле МТЗ и ДЗТ. Для трехлинейной схемы, в кот-

орой ТА соединяются в треугольник, а реле — в звезду,

.

Сопротивления соединительных проводов

где l — длина кабеля от ТА до реле (в м), принимаем l=30 м;

q — сечение жилы кабеля(мм2), ;

удельная проводимость м/(Ом*мм2), для алюминия;

полное сопротивление токовых реле МТЗ

,

где S — потребляемая мощность реле, (ВА);

I — ток, при котором задана потребляемая мощность (5А).

Ом,

Ом.

Полное сопротивление дифференциального реле типа РНТ,ДЗТ принимается

Zрдз=0,1 Ом. Величина переходного сопротивления в контактах rпер во всех случаях принимается равной 0,1 Ом.

Если , то ТА работают с полной погрешностью е < 10%. Если

, то для снижения погрешностей ТА можно перейти на больший коэффициент трансформации ТА. Однако при этом необходимо будет пересчитать уставки защит.

Итак, фактическая расчётная нагрузка ТА равна

Ом.

Отсюда следует, что ТА работает с полной погрешностью е < 10%.

Список литературы

1. Требования ЕСКД к текстовым документам. Методические указания по выполнению контрольных работ и курсовых проектов для студентов всех специальностей. Ч. 1. М.: ВЗИИТ, 1977. 24 с.

2. Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог: Учебник для вузов ж. д. транспорта. М.: Транспорт, 1982. 528 с.

3. Фигурнов Е.П. Релейная защита устройств электроснабжения железных дорог. Учебник для вузов ж.д. транспорта. М.: Транспорт, 1981. 216 с.

4. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т. 2 / Под. Ред. К. Г. Марквардта. М.: Транспорт, 1981. 392 с.

5. Давыдова И.К., Попов Б.И., Эрлих В. М. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования. М.: Транспорт, 7978. 416 с.

6. Какуевицкий Л.М., Смирнова Т.В. Справочник реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 1972.344 с.

7. Прохорский А.А. Тяговые трансформаторные подстанции. М.: Транспорт 1978. 536 с.: 1983. 496 с.

8. Бородулин Б.М., Герман Л.А., Николаев Г.А. Конденсаторные установки электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт, 1983. 136 с.

9. Герман Л.А. Вакуумные выключатели в устройствах электроснабжения железных дорог / ЦНИИТЭИ МПС. Серия «Электрификация и энергетическое хозяйство». Экспресс-информация. Вып. 1. М.: 1979. 32 с.

10. Бей Ю. М., Мамошин Р. Р., Пупышин В. Н., Шалимов М. Г. Тяговые подстанции. М.: Транспорт, 1986. 320 с.

11. Герман Л.А. Электроснабжение электрических железных дорог. Поперечная и продольная емкостная http://wptemplate.loc/utchebnaya-rabota-proektirovanie-releynoy-zashtit-lektroustanovok/

Содержание

1. Начальные данные для выполнения расчётного задания

2. Расчёт токов недлинного замыкания

3. защита электродвигателей

4. Защита кабельных линий напряжением 6 — 10 кВ

5. защита силовых трансформаторов

5.1 Дифференциальная защита

5.2 Газовая защита

6. Расчетная проверка трансформаторов тока

7. Оперативный ток в цепях защиты и автоматики

8. Выбор схемы АВР для секционированного выключателя СВ на шинах 6 кВ

Перечень использованных источников

1. Начальные данные для выполнения расчётного задания

Для данного варианта нужно избрать и высчитать последующие устройства релейной защиты и автоматики:

а) защиту мотора, питающегося от шин ГПП по кабельной полосы L;

б) защиту кабельной полосы L;

в) защиту силовых трансформаторов Т1 и Т2 на ГПП;

г) избрать схему АВР для секционного выключателя СВ на шинах 6 кВ;

д) для всех устройств релейной защиты избрать и проверить нагрузочную способность трансформаторов тока;

е) избрать источники оперативного тока.

При расчётах принять:

— cosц = 0,8;

— удельное сопротивление кабельной полосы Худ = 0,08 Ом/км,

rуд = 0,26 Ом/км;

— суммарную длину кабельных линий, питающихся с шин ГПП равной 18 км;

— емкостной ток замыкания на землю в сети 6 кВ приближенно опре-делить по формуле:

где U — линейное напряжение, кВ;

L — суммарная длина кабельных линий в сети 6 кВ, км;

— сопротивление системы принять для наибольшего режима

Хс = 15 Ом, для малого режима Хс = 36 Ом;

— мощности трансформаторов Т1 и Т2 схожи Sт1 = Sт2.

Выполнение задания начинается с расчетов токов недлинного замыкания в разных точках подстанции. Потом проектируются устройства релейной защиты.

Начальные данные для выполнения задания занесены в таблицу 1, где обозначено U1 — высшее напряжение на ГПП, принципная схема которой приведена на рисунке 1, Sт — мощность трансформатора на ГПП, Рн — мощность перегрузки (электродвигателя), L — длина кабельной полосы, питающей электро-двигатель.

Таблица 1 — Начальные данные

Вариант

U1 , кВ

L , км

Рн , кВт

Sт , МВА

49

220

1,4

1600

40

2. Расчёт токов недлинного замыкания

Для проектирования релейной защиты нужно располагать сведениями о токах недлинного замыкания. Для участка сети, изображенного на рисунке 1, нужно высчитать токи недлинного замыкания в точках К1 и К2.

Набросок 1 — Схема участка сети

Начальные данные: силовой трансформатор Sт = 40000 кВА, напряжение (23016%)/6,6 кВ; Uк.ср=10,5%, Uк.min=9,5%, Uк.max=11%.

Определяем сопротивление трансформатора на последних отпайках РПН:

UminВН = Uср(1 — ?UРПН) = 230(1 — 0,16) = 193,2 кВ;

UmaxВН = Uср(1 + ?UРПН) = 230(1 + 0,16) = 266,8 кВ.

Потому что UmaxВН оказалось больше очень допустимого для данной сети (больше чем 252 кВ для 220 кВ), то

Таблица 2 — Очень допустимое напряжение по ГОСТ

Uном, кВ

UmaxВН , кВ

10

11,5

35

40,5

110

126

220

252

Расчёт токов в точке К1:

ток в точке К1 в наивысшем режиме, приведенный к высокому напряжению:

ток в точке К1 в наивысшем режиме на низшем напряжении:

где nт — коэффициент трансформации силового трансформатора на малой отпайке РПН.

ток в точке К1 в наименьшем режиме, приведенный к высокому напряжению:

ток в точке К1 в наименьшем режиме на низшем напряжении:

Расчёт токов в точке К2:

Наибольший режим.

По рассчитанному выше току на шинах низшего напряжения I(3)к.maxНН = 52216,98А определяется эквивалентное сопротивление системы и силового трансформатора:

Дальше определяется сопротивление кабеля, питающего силовую нагрузку. Выбор сечения кабеля определяется по экономической плотности тока. Рабочий ток кабеля определяется по формуле:

Принимая плотность тока 1,3 А/мм2, получим требуемое сечение кабеля не наименее 192,68/1,3 = 148,22 мм2. Избираем кабель наиблежайшего обычного большего сечения 150 мм2 марки АСБ.

Индуктивное и активное сопротивление избранного кабеля при длине

L = 1,2 км:

Хкаб = Худ?L = 0,076?1,2 = 0,091 Ом;

Rкаб = Rуд?L = 0,258?1,2 = 0,31 Ом,

где Ху, Rуд — индуктивное и активное сопротивления 1 км кабеля.

Сопротивление до точки :

Хк = 0,073 + 0,091 = 0,164 Ом;

Rк = 0,31 Ом;

ток в точке в наивысшем режиме:

Малый режим

Хк = 0,101 + 0,091 = 0,192 Ом;

Rк = 0,31 Ом;

ток в точке в наименьшем режиме:

Расчет токов двухфазного замыкания ведется по формуле:

ток однофазного к. з. определяется по формуле:

3. Защита электродвигателей

защита электродвигателей обязана реагировать на внутренние повреждения и небезопасные ненормальные режимы. В согласовании с требованиями ПУЭ на высоковольтных асинхронных электродвигателях устанавливают релейные защиты от последующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

— многофазных замыканий в электродвигателе и на его выводах;

— однофазных замыканий на землю;

— токов перегрузки;

— понижения напряжения.

Выбираются типы защит и определяются их уставки по последующим данным: Uном = 6 кВ; Pд.ном = 1600 кВт; коэффициент запуска kп = 5,2 ; ток трехфазного недлинного замыкания в точке К2 в наивысшем режиме

Iкз = 10869,03 А; ток замыкания на землю Iз < 10 А. Обозначенный движок подвержен перегрузке и является неответственным, вероятен самозапуск мотора.

Выбор трансформатора тока (ТТ).

Трансформаторы тока для релейной защиты выбираются по нормаль-ному режиму исходя из тока перегрузки защищаемого элемента и его рабочего напряжения. нужно выполнение критерий:

Uуст ? Uн ;

Iраб.max ? Iн ,

где

Uн ; Iн — номинальные значения напряжения и тока ТТ;

Uуст — напряжение электроустановки в месте включения ТТ;

Iраб.max — рабочий наибольший ток защищаемого элемента.

Номинальный ток ТТ должен быть как можно поближе к рабочему току установки, потому что перегрузка первичной обмотки приводит к повышению погрешностей. В данном случае принимается:

Iраб.max = Iд.ном = Pд.ном /(•Uср.ном•cosц) =

= 1600/•6,6•0,8) = 174,96 А,

по которому по справочнику выбирается трансформатор тока ТПЛ-10К (600/5) с коэффициентом трансформации:

nт = 600/5 (Uн = 10 кВ; Iн = 600 А).

Трансформаторы тока установлены в фазах А, С. По ПУЭ на неответственных движках подверженных перегрузке мощностью наименее 2000 кВт используют однорелейную двухфазную токовую защиту без выдержки времени (отсечку), отстроенную по току от токов самозапуска, и защиту от перегрузки, отстроенную от токов от самозапуска по времени, рис.

Набросок 2 — Однорелейная двухфазная схема защиты электродвигателя от недлинного замыкания и перегрузки

Первичный ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока электродвигателя по выражению:

Iсз.отс = kн•kп•Iд.ном ,

где kн = 1,8 — для реле серии РТ-84.

Iсз.отс = 1,8•5,2•174,96 = 1637,63 А.

ток срабатывания реле:

где коэффициент схемы kсх = при включении реле на разность токов 2-ух фаз ТТ (набросок 2).

Коэффициент чувствительности защиты для однорелейной схемы определяется при двухфазном к.з. на выводах (точка К2) электродвигателя в наименьшем режиме меж фазами А и В либо В и С, при которых ток в реле в 2 раза меньше, чем при к.з. меж фазами А и С, по выражению:

По ПУЭ требуется обеспечить не наименее 2.

ток срабатывания реле от перегрузки равен:

Принимаем реле типа РТ-84/2 с наиблежайшей обычной уставкой индукционного элемента = 4 А и выдержкой времени в независящей части свойства 16 с.

Кратность тока срабатывания отсечки к уставке индуцированного элемента:

Данная кратность нужна для опции реле РТ-84. Коэффициент чувствительности защиты от перегрузки не определяется, так она не создана для деяния при маленьких замыканиях.

Дальше рассчитывается защита электродвигателя от снижения напряжения. Схема защиты приведена на рисунке 3. Напряжение срабатывания защиты принимается в согласовании с ПУЭ равным 0,7•Uн . Беря во внимание, что вторичное напряжение измерительных трансформаторов напряжения составляет 100 В, напряжение срабатывания защиты составит 70 В. В качестве реле напряжения принимаем реле типа РН-154. время срабатывания защиты в согласовании с требованиями ПУЭ обязано быть на 0,5 с больше выдержки времени главных токовых защит электродвигателя.

Набросок 3 — Схема защиты электродвигателя от снижения напряжения

4. защита кабельных линий напряжением 6 — 10 кВ

На кабельных линиях напряжением 6 — 10 кВ устанавливают защиты от последующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

— многофазных замыканий;

— однофазных замыканий на землю;

— токов перегрузки.

Нужно высчитать уставки МТЗ круговых кабельных линий 6 — 10 кВ (набросок 1). Примем выполнение защиты по схеме неполной звезды на неизменном оперативном токе с реле типа РТ — 40 (набросок 4).

Набросок 4 — Схема защиты кабельной полосы

Выбор уставок МТЗ заключается в определении первичных и вторичных токов срабатывания, времени срабатывания, типов реле, коэффициентов чувствительности. Не считая того, защиты 2-ух поочередно соединенных частей должны быть согласованы по чувствительности и по времени.

1. Выбирается ток срабатывания МТЗ по условию:

где kн =1,2 — коэффициент надежности для реле РТ — 40;

kзп — коэффициент пуска электродвигателя, равный 5,2;

kв = 0,8 — коэффициент возврата реле РТ — 40;

Iраб.max = Iд.ном = 68,9 А.

Определяется ток срабатывания защиты:

По справочнику избираем ближайшую уставку 12,5 А на реле РТ — 40.

Определяется коэффициент чувствительности защиты при двухфазном к.з. к точке К2 в наименьшем режиме, когда ток к.з. равен 10452,13 А:

Требование чувствительности производится.

Выдержку времени МТЗ отстраиваем от быстродействующей защиты (отсечки) электродвигателя на величину ступени селективности 0,5 секунд.

Как следует, выдержка времени КЛ принимается равной 0,5 секунд.

защита от однофазных замыканий на землю

Определяем ток замыкания на землю:

Для защиты употребляются трансформаторы тока нулевой последовательности типа ТЗЛ с коэффициентом трансформации nт = 20/5 и реле типа РТ-40 со значением коэффициента надежности kн =1,2.

ток срабатывания защиты:

Iсз = kзап• I(1) = 2,5•10,8 = 27 А, где

kзап = 2,5 — коэффициент припаса, учитывающий бросок тока в момент замыкания на землю.

Ток срабатывания реле:

Коэффициент чувствительности при замыкании на землю не нормируется и не определяется. Схема защиты представлена на рисунке 4.

защита от перегрузки

Для данной полосы защита от перегрузки не проектируется, потому что таковая защита предусмотрена для электродвигателя, присоединенного в конце данной полосы.

5. защита силовых трансформаторов

5.1 Дифференциальная защита

Выбираются трансформаторы тока (ТТ) для дифференциальной защиты (ДЗ) трансформатора мощностью 63000 кВА, с соединением обмоток звезда — треугольник. По номинальным токам на стороне высшего и низшего напряжения выбираются соответственно трансформаторы тока с коэффициентами трансформации:

— на стороне высшего напряжения kТТВ = 200/5, потому что первичный номинальный ток равен:

— на стороне низшего напряжения kТТН = 6000/5 , потому что вторичный номинальный ток равен

Определяется первичный ток небаланса:

где kа — коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока КЗ, для реле ДЗТ он равен 1;

kо — коэффициент однотипности схемы, равный 1;

е = 0,1 — относительное

Выбирается ток срабатывания защиты. Этот ток отстраивается для реле ДЗТ лишь от тока намагничивания силового трансформатора:

IсзВН = kн• I1н = 1,36•158,33 = 215,33 А

Определяется число витков обмоток реле ДЗТ для сглаживания магнитодвижущих сил. Ток срабатывания реле:

Определяется число витков уравнительной обмотки, включенной на ВН:

где Fср — магнитодвижущая сила, нужная для срабатывания реле.

Принимаем наиблежайшее целое наименьшее число витков:

ток срабатывания защиты на стороне НН:

IсрНН = IсзВН • n = 215,33 • (193,2 / 6,6) = 6303,3 А.

Определяется величина вторичного тока в плечах ДЗ:

на стороне высшего напряжения

на стороне низшего напряжения

Определяется число витков уравнительной обмотки, включенной на НН:

Принимается наиблежайшее целое число витков:

WНН = 48 витков.

Определяется ток небаланса, обусловленный некорректностью установки на коммутаторе реле ДЗТ расчетных чисел витков уравнительных обмоток:

Суммарный ток небаланса:

Iнб = 463,79 + 10,41 = 474,2 А.

Проверяем условие равенства нулю результирующей магнитодвижущей силы реле в режимах перегрузки и наружных КЗ:

I2н• WНН ? I2в• WВН ,

4,6•48 ? 6,86•32,

220,8 ? 219,52.

Условие фактически производится, потому совсем принимаем:

Wур1 = WНН = 48 витков, Wур2 = WВН = 32 витков.

Определяется число витков тормозной обмотки:

совсем принимается: Wт = 24 витков.

Определяется коэффициент чувствительности защиты при КЗ в зоне деяния защиты, когда ток повреждения проходит лишь через трансформаторы тока стороны 220 кВ и торможение отсутствует. При всем этом расчетный ток в реле:

Ток срабатывания реле:

Коэффициент чувствительности:

Коэффициент чувствительности больше требуемого по ПУЭ, равного 2, потому данная защита для эксплуатации годна.

Схема эксплуатации защиты приведена на рисунке 5.

Набросок 5 — Принципная схема дифференциальной защиты

5.2 Газовая защита

Для защиты от внутренних повреждений трансформаторов, сопровож-дающихся выделением газа и снижением уровня масла предусматривается (при мощности трансформатора 6300 кВА и выше) газовая защита с действием на сигнал при слабеньких газообразованиях и с действием на отключение при интенсивном газообразовании. защита производится при помощи газовых реле.

Газовая защита является более чувствительной к неким видам внутренних повреждений трансформатора, чем остальные виды защит. Так, к примеру, к витковым замыканиям, на которые дифференциальная защита реагирует лишь при замыкании огромного числа витков, а токовая отсечка и наибольшая токовая защита совершенно не реагируют. Не считая того, газовая защита реагирует на некие виды повреждений и ненормальных режимов работы, как, к примеру, снижение уровня масла, на которые остальные виды защит совершенно не реагируют. Для защиты маслонаполненных трансформаторов от «пожара стали» магнитопровода, возникающего при нарушении изоляции меж листами стали сердечника, употребляется газовая защита; токовая и дифференциальная защиты на этот вид повреждения не реагируют. Газовая защита обязана устанавливаться непременно на трансформаторах мощностью 10000 кВА и выше, также на трансформаторах мощностью 1000-6300 кВА, не имеющих дифференциальной защиты либо наибольшей токовой защиты с выдержкой времени наименее 0,5 с. Для трансформаторов практически всех мощностей, установленных снутри цеха, газовая защита обязана устанавливаться непременно независимо от наличия остальных защит.

Газовая защита собирается на реле типа РГЧ-66. Верхний контакт работает на сигнал, а нижний — на отключение трансформатора без выдержки времени на все выключатели. В схеме обязано предусматриваться переключающее устройство, позволяющее выводить нижний контакт на сигнал.

Схема газовой защиты с реле РГЧ-66 представлена на рисунке 6.

Набросок 6 — Схема газовой защиты с реле РГЧ-66

Газовые реле имеют герметически закрытый корпус, устанавливаемый в маслопроводе меж баком трансформатора и расширителем. На рисунке 7 показан облегченный эскиз варианта конструкции такового реле. Реагирующий блок реле имеет три главных элемента: сигнальный 1 и отключающие 2, 3 (элементы 1 и 3 — поплавки, 2 — напорная пластинка), любой из которых срабатывает при определенных критериях.

В обычных критериях работы корпус реле заполнен маслом, и элементы занимают положение, при котором управляемые ими контакты (на рис. не показаны) разомкнуты. При незначимом газообразовании в баке трансформатора газ по маслопроводу проходит в расширитель, скапливаясь в верхней части корпуса реле, где размещен сигнальный элемент 1.

Набросок 7 — Газовое реле

При скоплении в реле определенного количества газа уровень масла в нем понижается, поплавок сигнального элемента 1 опускается под действием силы тяжести и сигнальный контакт замыкается; аналогично срабатывает сигнальный элемент реле при понижении уровня масла в реле по иным причинам.

При предстоящем понижении уровня масла, когда корпус реле опорожняется наиболее чем наполовину, поплавок отключающего элемента 3 также опускается под действием силы тяжести и замыкается отключающий контакт.

6. Расчетная проверка трансформаторов тока

Все трансформаторы тока, созданные для питания токовых цепей устройств релейной защиты от к.з., должны обеспечивать точную работу измерительных органов токовых и дистанционных защит и не допускать лишних срабатываний дифференциальных защит при к.з. вне защищаемой зоны. Для этого погрешность трансформаторов тока не обязана превосходить 10%.

Проверка трансформаторов тока на допустимую погрешность, установ-ленного для питания защиты кабельной полосы 6 кВ (раздел 4).

Предельная допустимая кратность:

где I1расч. = 1,1•Iсз = 1,1•1364,67 = 1501,14 А.

Iсз = 1364,67 А (для МТЗ)

Трансформатор тока ТПЛ-10К (600/5) с коэффициентом трансформации:

nт = 600/5 (Uн = 10 кВ; Iн = 600 А).

Допустимое

Zн.расч = 2•Rпр + Zр + Rпер

где S = 10 кВА для реле РТ — 80 и Iс.р = 9А;

Rпер — переходное сопротивление на контакторах.

Zн.расч = 2•0,18 + 0,124 + 0,1 = 0,584 Ом.

Фактическое расчетное тока наименее 10%.

7. Оперативный ток в цепях защиты и автоматики

системы оперативного неизменного тока. В качестве источника независящего неизменного оперативного тока служит аккумуляторная батарея, преимуществом которой является независящее и устойчивое напряжение. К главным недочетам систем оперативного неизменного тока относятся последующие:

1) удорожание цены сооружения подстанции за счет аккумуляторной батареи и сооружения для нее специального отапливаемого помещения;

2) необходимость ухода за батареей;

3) наличие разветвленной сети неизменного тока, затруднительность отыскания в ней замыканий на землю, возможность неверных отключений из-за возникновения обходных цепей, двойных замыканий на землю.

Системы оперативного переменного тока. В качестве источника оперативного переменного тока служат трансформаторы собственных нужд подстанций, трансформаторы тока и напряжения. К главным преимуществам переменного и выпрямленного оперативного тока перед неизменным оперативным током относятся последующие:

1) отсутствие отдельного независящего источника питания для управления, сигнализации, релейной защиты и автоматики, что понижает стоимость установки и эксплуатационные расходы;

2) отсутствие общей электрически связанной сети оперативного тока, что понижает серьезные издержки и увеличивает надежность работы установки; исключаются неверные деяния защиты и автоматики;

3) возможность внедрения схем с реле прямого деяния для наибольших и дифференциальных защит, которые являются более всераспространенными, в особенности в распределительных схемах электроснабжения напряжением 3-35 кВ и остальных устройств защиты и автоматики.

Набросок 8 — Схема питания цепей оперативного тока от трансформатора собственных нужд подстанции 6/35 кВ.

Схемы питания от трансформаторов собственных нужд переменным оперативным током могут быть рекомендованы к применению для понизительных подстанций 35/6-10 кВ и для подстанций 110 кВ с двухобмоточными либо трехобмоточными трансформаторами без выключателей на стороне высшего напряжения. пространство подключения трансформаторов собственных нужд и их количество в общем случае определяются схемой электронных соединений подстанций, числом и мощностью установленных силовых трансформаторов и режимом их работы, количеством питающих полосы и иными факторами, вытекающими из определенных критерий работы подстанции.

Принципная схема питания цепей оперативного тока от силовых трансформаторов собственных нужд для подстанций 6-35 кВ приведена на рисунке 8. Для подстанций 110 кВ с трехобмоточными трансформаторами при наличии линий 35—6 кВ, связанных с источниками питания, быть может рекомендована та же схема.

Набросок 9 — Схема питания переменным оперативным током на подстанции 110-35/10-6 кВ при отсутствии повсевременно присоединенных источников на стороне низшего либо среднего напряжения.

При отсутствии повсевременно присоединенных источников питания на стороне среднего либо низшего напряжений рекомендуется схема подключения трансформаторов собственного расхода к выводам силовых трансформаторов до выключателя 6-10 кВ. Схема питания переменным оперативным током на подстанции 110/35/6 кВ при отсутствии связи с обозначенными источниками питания представлена на рисунке 9. На подстанциях 110 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения при использовании оперативным переменным током количество устанавливаемых трансформаторов собственных нужд, как правило, обязано быть не наименее 2-ух.

Схемы питания цепей оперативного тока от трансформаторов напряжения к широкому использованию не рекомендуются в связи с малой мощностью трансформаторов напряжения и различием их напряжения от напряжения аппаратуры управления, сигнализации и автоматики. Исключением являются трансформаторы напряжения 110 кВ и выше, которые владеют достаточной мощностью для питания оперативных цепей. Схемы питания цепей оперативного тока от трансформаторов тока используются в главном лишь для выключателей, снабженных приводами типов КАМ, ПРБА, ПГМ, ППМ и т.д., в которые интегрированы отключающие катушки либо реле прямого деяния.

Неизменный ток для питания оперативных цепей релейной защиты и автоматики быть может получен методом выпрямления переменного тока полупроводниковыми и иными выпрямителями. В этом случае сохраняются достоинства неизменного тока, заключающиеся в применении наиболее совершенной в конструктивном отношении релейной и иной аппаратуры, и отпадает Потребность в аккумуляторной батарее как источнике неизменного тока.

Главным недочетом выпрямителей как источника оперативного неизменного тока является зависимость выпрямленного тока от наличия и величины напряжения переменного тока на входе выпрямителя.

Питание выпрямительных устройств (блоки питания) от цепей напряжения переменного тока трансформаторов напряжения либо шин низкого напряжения силовых трансформаторов собственных нужд обеспечивает действие защиты при повреждениях, не вызывающих общего понижения напряжения на шинах подстанции. Так, к примеру, накрепко обеспечивается работа газовой защиты. Питание цепей оперативного тока от цепей трансформаторов тока обеспечивается накрепко при наличии сверхтоков, возникающих в следствие к. з. тут необходимо подчеркнуть, что как раз в это время цепи оперативного тока, питающиеся от трансформаторов напряжения и шин низкого напряжения силовых трансформаторов, не обеспечивают работы защиты из-за резкого понижения напряжения.

В этом случае накрепко работают такие виды защит, как наибольшая токовая защита, токовая отсечка, продольная дифференциальная защита и т. п.

Питание оперативных цепей напряжения и тока вместе обеспечивает их работу при действиях защиты во всех вариантах и при разных видах повреждений. Ввиду маленькой мощности блоков питания, по мере необходимости обеспечить включение выключателей добавочно инсталлируются конденсаторы, которые, разряжаясь в момент включения выключателя, действуя вместе с блоком питания, обеспечивают включение выключателей.

релейный защита ток замыкание трансформатор

8. Выбор схемы АВР для секционированного выключателя СВ на

шинах 6 кВ

Избираем устройства АВР на неизменном оперативном токе. На рисунке 10 показана схема устройства АВР двухстороннего деяния с убыстрением защиты опосля АВР на неизменном оперативном токе. УАВР1 приходит в действие при понижении напряжения на секции 1 и отключает выключатель Q2, а УАВР2 — при понижении напряжения на секции 2 и отключает выключатель Q4. И в том, и в другом случае обесточивается реле KLT1, обеспечивающее однократность деяния УАВР, и врубается секционный выключатель Q5.

Набросок 10 — Схема устройства УАВР двухстороннего деяния с убыстрением защиты опосля АВР

Для убыстрения токовой защиты опосля АВР в схему включено реле KLT2. В обычном режиме (выключатель Q5 отключен) оно находится в возбужденном состоянии и его контакт KLT2.1 в цепи электромагнита отключения YAT5 выключателя Q5 замкнут. Если выключатель Q5 врубается на КЗ, то срабатывает реле тока КА, реле времени КТЗ приходит в действие, замыкая моментальный контакт КТ3.2. При всем этом создается цепь на отключение выключателя Q5 (контакты реле KLT2.1, КТ3.2 и вспомогательный контакт выключателя Q5.2 замкнуты), выключатель отключается, а реле KLT2 с неким замедлением размыкает контакт KLT21. При успешном действии УАВР выключатель Q5 остается включенным. Если сейчас возникнет КЗ, то он будет отключаться с выдержкой времени, установленной на реле КТЗ (контакт КТ3.1).

Перечень использованных источников

1. Мусин А.Х. Методическое пособие по расчёту релейной защиты электроустановок для студентов специальности 1004 «Электроснабжение» / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. — Барнаул: Типография АлтГТУ, 2010г. — 46 с.

2. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распредели-тельных сетей. — Л.: Энергоатомиздат, 1985.

3. Правила устройства электроустановок. — М.: Энергоатомиздат, 1986.

4. Крючков И.П. и др. Электронная часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учеб. пособие для электроэнергетических специальностей вузов — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия, 1978. — 456 с., ил.

5. Реле защиты. — М.: Энергия, 1976.

6. Кукуевицкий Л.И., Смирнова Т.В. Справочник реле защиты и автоматики. — М.: Энергия, 1976.

]]>