Релейная защита и автоматика для схемы электроснабжения завода по выпуску многоцелевых трансформаторов

13.  РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

13.1. Выбор необходимого количества и типов устройств релейной защи-

         ты  и автоматики  для проектируемой схемы электроснабжения

Для элементов схемы электроснабжения завода по выпуску многоцелевых трансформаторов проектируется к установке следующие устройства релейной защиты и автоматики:

1.  На кабельных линиях питающих РП завода от подстанций энергосистемы 110/10кВ – максимальная токовая защита (МТЗ), токовая отсечка (ТО) без выдержки времени.

2.  На выключателе между секциями РП завода – МТЗ и автоматический ввод резерва (АВР).

3.  Для блока «линия – трансформатор» устанавливаются МТЗ, ТО без выдержки времени. Для защиты трансформаторов цеховых подстанций устанавливают защиту от однофазных замыканий на землю на стороне низшего напряжения; газовую защиту и на одиночных магистральных линиях для трансформаторов цеховых подстанций применяем выключатели нагрузки. Защиту от однофазных замыканий на землю осуществляем автоматическим выключателем с максимальным расцепителем, установленным на стороне низшего напряжения.

4.      АВР   на  стороне   низшего   напряжения   с   помощью   секционного

       автоматического выключателя.

5.  Защита элементов  сети  0,4 кВ выполняется с применением      предохранителей с плавкими вставками  и автоматических выключателей снабженных устройствами токовой защиты.

13.1.1 Выбор оперативного тока.

Совокупность токопроводов переключающих устройств и других элементов оперативных цепей составляет систему оперативного тока устройств релейной защиты и автоматики.  

Защиту выполним на выпрямленном оперативном токе. Для выпрямления переменного тока используем  стабилизированные блоки питания типа БПНС-2 совместно с токовыми типа БПТ-1002 - для питания цепей защиты, автоматики и управления. Для аварийного питания электромагнита имеется отдельный токовый блок БПТ-1002, поскольку в момент включения по обмотке электромагнита протекает ток, который может вызвать снижение напряжения на шинках цепей управления.  В РП имеется отдельная ячейка, в которой размещены оба блока питания и ячейка с трансформатором собственных нужд ВАЗП.

13.2 Выбор параметров для элемента схемы электроснабжения.

Так как дипломный проект не предусматривает выбор параметров всех устройств РЗ, применяемых для схемы электроснабжения завода по выпуску многоцелевых трансформаторов, то в качестве примера рассмотрим выбор параметров защиты блока «линия – трансформатор». МТЗ, ТО без выдержки времени и защиту от замыканий на землю. Рассчитаем уставки Р.З. блока «линия – трансформатор».

13.2.1 Расчет токовой отсечки.

Ток срабатывания отсечки выбирается по условию ее не действия при трехфазном КЗ за трансформатором блока:

                                                                                                               (13.1)

По (13.1)

где     =1.3 для реле РТ-40.

Ток срабатывания реле отсечки:

                                                                            (13.2)

По (13.2)

Выбираем реле типа РТ-40/100.

Коэффициент чувствительности отсечки при двухфазном КЗ на выводах 10кВ трансформатора:

                                                       (13.3)

В данном случае отсечка достаточно эффективна.

13.2.2 Расчет МТЗ.

Ток срабатывания МТЗ выбирается по наиболее тяжелому условию несрабатывания защиты при АВР на стороне 0,4кВ:

                                                                        (13.4)

где:   =1,2 для реле РТ-40;

          - коэффициент самозапуска, принимаем К_сз=2;

          - коэффициент возврата, для РТ-40 К_в=0,8;

 - коэффициент, учитывающий увеличение тока через трансформатор Т1 из-за понижения напряжения на шинах 0,4кА при АВР секционного автоматического выключателя и подключения заторможенных двигателей, ранее питающихся от трансформатора Т2. Приближенно К’_н»1,5;

– максимальные  рабочие токи трансформаторов  Т1 и  Т2  цеховой ТП2,  которые  принимаем  равными   0,7  от   их  номинального значения.

Ток срабатывания реле МТ3:

Выбираем  реле типа РТ-40/50. МТЗ имеет выдержку времени 0,6с. Для создания выдержки времени используем реле ЭВ 142.

Чувствительность защиты:

                                                       (13.5)

где: - двухфазное КЗ за трансформатором, приведенное к высшей стороне.

Согласно [1] принимаем, что ток двухфазного КЗ найдём по выражению: