Выбор и расчет уставок защит ввода 6 кВ распределительной подстанции цеха разделения воздуха. Выбор и расчет уставок защит трансформатора комплектной трансформаторной подстанции

3 Специальная часть

3.1 Выбор и расчет уставок защит ввода 6 кВ распределительной подстанции цеха разделения воздуха

На вводном выключателе предусматривается защита сборных шин подстанции РП ЦРВ. Сборные шины необходимо защищать от многофазных коротких замыканий и от замыканий на землю. При этом защиту сборных шин напряжением 6-10 кВ выполняют упрощенно (максимальная токовая защита с независимой выдержкой времени) в отличие от шин напряжением 35 кВ и выше (выполняется дифференциальная токовая защита).

В качестве устройств релейной защиты и подстанционной автоматики на РП ЦРВ предусматривается применение современных микропроцессорных многофункциональных устройств серии MiCOM выпускаемых фирмой Alstom.

В качестве устройства защиты, устанавливаемого в ячейке вводного выключателя, будем использовать модуль токовой защиты MiCOM P123.

Защита MiCOM P123 осуществляет полную защиту от междуфазных коротких замыканий и замыканий на землю в сетях промышленных предприятий, где требуется защита максимального тока. Защита от замыканий на землю обладает повышенной чувствительностью в сетях с малыми токами замыкания на землю.

Кроме того реле MiCOM P123 обеспечивает АПВ сборных шин.

Реле P123 выполняет следующие функции защиты, контроля и измерения:

-  трехфазная максимальная токовая защита (3 ступени);

-  защита от замыканий на землю;

-  МТЗ по току обратной последовательности;

-  пуск - наброс при включении нагрузки;

-  обнаружение обрыва провода;

-  логическая защита шин;

-  многократное АПВ;

-  обнаружение отказа выключателя;

-  контроль ресурса выключателя;

-  управление выключателем;

-  измерения токов;

-  запоминание максимальных значений;

-  запись параметров при повреждениях;

-  запись переходных процессов;

-  порты связи RS 232 и RS 485.

Микропроцессорные устройства MiCOM имеют постоянный контроль своей работоспособности, позволяют записывать в собственную память осциллограммы и аварийные события с привязкой ко времени с точностью до 1 мс. Они также имеют дискретные входные (5 шт.) и выходные (9 шт.) каналы для управления и контроля за оборудованием, каналы связи для дистанционного управления и настройки.

Данные для выбора уставок защит приведены в таблице 17, расчет и выбор уставок выполнен в таблице 18.

Таблица 17 – Исходные данные для расчета уставок

Таблица 18 – Расчет уставок защит ввода 6 кВ РП ЦРВ

3.2 Выбор и расчет уставок защит трансформатора комплектной трансформаторной подстанции

Релейная защита трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций включает в себя следующие виды согласно правилам устройства электроустановок [7, стр. 301 – 308]:

-  от межфазных коротких замыканий на стороне высшего напряжения – максимальная токовая защита или токовая отсечка;

-  от однофазных замыканий на землю на стороне низкого напряжения – специальная защита нулевой последовательности, установленная в нулевом проводе на стороне низкого напряжения действующая на отключение и защита от однофазных замыканий на землю со стороны высшего напряжения действующая на сигнал;

-  от повреждений внутри кожуха трансформатора и понижения уровня масла – «газовая защита» с использованием реле давления;

-  от внешних коротких замыканий – автоматический выключатель на стороне низкого напряжения (МТЗ на стороне высшего напряжения как резервная защита).

Перечисленные защиты, которые необходимо выполнить со стороны высшего напряжения, организуем на реле MiCOM P122.

Номинальный ток трансформатора 1000 кВ·А на стороне ВН 6 кВ равен 96 А.

Ток внешнего КЗ для трансформатора равен 1170 А (ток трехфазного КЗ на сборных шинах 0,4 кВ КТП приведенный к ступени напряжения 6 кВ).

Ток двухфазного КЗ на выводах 6 кВ трансформатора КТП равен 20,57 кА

Принятый коэффициент трансформации тока 200/1.

Коэффициент возврата реле равен 0,95.

Определение уставок защит приведено в таблице 19.

Таблица 19 – Расчет уставок защит трансформатора КТП