Расчет установок защит фидера ЛПХ 2

защита от однофазных замыканий на землю на стороне 10 кВ выполняется с действием на сигнал.

Расчет защит проводим на реле РСТ-13

В качестве оперативного тока применяем постоянный ток.

4.1.1 Расчёт токов короткого замыкания

Исходные данные:

Расчётная схема  приведена на рис.12

·  токи трёхфазного к.з на шинах 10 кВ приведённые к 121 кВ   (п.2.1.1.5)

 

·  кабельная вставка: L_кл = 110 м , ААБ 3´35;

·  ВЛ:    L_вл = 6 км, L_Т  = 1 км, АС-35;

·  трансформатор:            ТМ-250/10,    U_ВН.ном= 10 кВ,   U_НН.ном= 0,4 кВ,   u_к= 4,5 %,

      Р _кз  = 3700 Вт, S_н= 250 кВА     [20].

Расчёт параметров схемы замещения:

приведём токи к напряжению 10 кВ и приведём схему к новой системе:

где     U_ВН.max  не более 126 кВ согласно [21],

·  параметры новой системы:

·  параметры ВЛ                

             для АС-35               

·  параметры трансформатора

Рисунок 12.

Расчёт токов к.з в точках К4 и К5.

Приводим расчёт для точки К4.

Приводим расчёт для точки К5.

4.1.2  Токовая отсечка

 Расчёт первичного тока срабатывания производится на основании отстройки от максимального тока внешнего КЗ в точке К5.

где    к_отс = 1,15 – коэффициент отстройки,

3.2.3.2 Расчёт вторичного тока срабатывания

где              к_I =50/5 – коэффициент трансформации трансформатора тока;

Защита выполнена  на реле РСТ-13-29 ( диапазон уставок 15 I 60 А, )

I_у zI_ср

I_у z35,35 А, 

I_уmin z15 А,

I_у zI_уmin Z(1 + 0,1Z n)

где            n- коэффициент, определяющий положение переключателя.

nJ13,56

Принимаем                                                nJ14

I_у z36,00 А,

Уточненный ток срабатывания защиты

I_ср JI_у Z к_I

I_ср J360,00 А,

4.1.3 Оценка чувствительности

Защита обладает требуемой чувствительностью.

4.1.4. Максимальная токовая защита

Максимальную токовую защиту применяем для защиты от сверхтоков  внешних междуфазных КЗ на стороне 0,4 кВ.  Защиту используем в качестве защиты II-й ступени. Реализуем защиту на реле РСТ-13.

4.1.4.1. Выбор тока срабатывания

Ток срабатывания отстраивается от максимального тока нагрузки с учётом самозапуска двигателей, подключенных к шинам НН

где    к_отс = 1,15 – коэффициент отстройки,

к_сп – коэффициент самозапуска электродвигателей нагрузки трансформатора,

к_в – коэффициент возврата,

I_рабmax – максимальный рабочий ток трансформатора.

При отсутствии информации о к_сп  и I_рабmax  ток срабатывания рассчитывается на основании следующей зависимости

где    I_тном  – номинальный ток трансформатора,

4.1.4.2 Расчёт вторичного тока срабатывания

Защита выполнена  на реле РСТ-13-24 ( диапазон уставок 5 I 20 А, )

I_у zI_ср

I_у z13,35 А, 

I_уmin z5 А,

Определяем коэффициент положения переключателей.

nJ16,67

Принимаем                                                nJ18

I_у zI_уmin Z(1 + 0,1Z n),

I_у z14,00 А,

4.1.4.3 Оценка чувствительности

Коэффициент чувствительности для ближнего резервирования

   согласно ПУЭ       к_ч ³ 1,5

    условие выполняется

Проверка чувствительности в зоне резервирования, т.е. при к.з. за трансформатором ТМ 160/10

·   трансформатор:            ТМ-160/10,    U_ВН.ном= 10 кВ,   U_НН.ном= 0,4 кВ,   u_к= 4,5 %,

      Р _кз  = 2650 Вт, S_н= 160 кВА     [20].

Длина линии до трансформатора L_Т  = 3 км.

   согласно ПУЭ       к_чб ³ 1,5

    условие выполняется

4.1.4.4. Выдержка времени

На стороне 0,4 кВ установлен  выключатель типа ВА с электромагнитным расцепителем  мгновенного действия, поэтому  t_сзпред  принимаем равным собственному времени отключения выключателя   t_сзпред =0,01 c,   

0,01+0,3=0,31 с.

Защита от однофазного КЗ.

Данная защита действует на сигнал.

4.2. защита трансформатора ТМГ-400 27,5/0,4 кВ

Согласно ПУЭ для трансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

1.  многофазных замыканий в обмотках и на выводах;

2.  однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью;

3.  витковых замыканий в обмотках;

4.  токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;

5.  токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;

6.  понижения уровня масла;

7.  частичного пробоя изоляции вводов 500 кВ;

8.  однофазных замыканий на землю в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью, если трансформатор питает сеть, в которой отключение однофазных замыканий на землю необходимо по требованиям безопасности

На тяговой подстанции установлены два трансформатора собственных нужд мощностью 400 кВ·А каждый. Для трансформаторов такой мощности ПУЭ предусматривает установку следующих типов защит:

1.  двухступенчатоя токовоя защита;

2.  специальную защиту нулевой последовательности;

3.  защита от перегрузки;

Расчет уставок защит ТСН стационарной тяговой подстанции Малошуйка

4.2.1. Исходные данные:

4.2.1.1. Токи трехфазного к.з.  на шинах 27,5 кВ приведенные к 121 кВ.

  

4.2.1.2. Параметры трансформатора ТМГ-400/35-У1.

·      U_ВН.ном= 27,5 кВ,   U_НН.ном= 0,4 кВ,   u_к= 6,25 %,  Р _кз  = 5973 Вт, S_н= 400 кВА .

4.2.1.3. Приведем токи к напряжению 27,5 кВ и приведем схему к новой системе.

где     U_ВН.max  не более 126 кВ согласно [21],

4.2.1.4. Параметры новой системы  U_ср = 27,5 кВ

Ток к.з. на шинах 0,4 кВ за ТСН приведённый к U_ср = 27,5 кВ.

4.2.2. Выбор уставок ТО.

Первичный ток срабатывания защиты:

Расчет ведем на  уровне напряжения U_ср = 27,5 кВ.

Защиту реализуем на реле тока РСТ-13. Трансформатор тока к_I =300/5

Ток срабатывания отстраивается от максимального тока нагрузки с учётом самозапуска двигателей, подключенных к шинам НН

где    к_отс = 1,15 – коэффициент отстройки,

к_сп – коэффициент самозапуска электродвигателей нагрузки трансформатора,

к_в – коэффициент возврата,

I_рабmax – максимальный рабочий ток трансформатора.

При отсутствии информации о к_сп  и I_рабmax  ток срабатывания рассчитывается на основании следующей зависимости

где    I_тном  – номинальный ток трансформатора,

4.2.2.2. Расчёт вторичного тока срабатывания

Защита выполнена  на реле РСТ-13-09 ( диапазон уставок 15 I 0,6 А, )

I_у zI_ср

I_у z0,4899 А, 

I_уmin z0,15 А,

I_у zI_уmin Z(1 + 0,1Z n)

где            n- коэффициент, определяющий положение переключателя.

nJ22,65

Принимаем                                                nJ23

I_у z0,495 А,

Уточненный ток срабатывания защиты

I_ср JI_у Z к_I

I_ср J29,700 А,

Проверка чувствительности защиты.

4.2.2.3.Коэффициент чувствительности для ближнего резервирования

   согласно ПУЭ       к_ч ³ 1,5

    условие выполняется

Защита обладает требуемой чувствительностью для ближнего резервирования.

Для обеспечения селективности время срабатывания защиты согласуется с выдержками времени аналогичных ступеней защит смежных объектов.

t_{сз пред} = 0,015 С

∆t = 0,3 C

t_сз = t_{сз пред +} ∆t

t_сз = 0,315 С

4.2.2.4. Проверка чувствительности защиты к однофазным к.з.

Где  U_ф =230 В – фазное напряжение,

= 0,065 Ом , - полное сопротивление трансформатора, приведенное к 0,4 кВ

Расчет производим на основании отстройки максимального тока внешнего к.з. 

к_I  - коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока