Электротехника \ Релейная защита и автоматика

Выбор релейных защит для всех элементов подстанции и составление графика селективности. Защиты элементов транзитной подстанции, страница 2

Обозначения приведенные в таблице:

АВР - автоматическое включение резерва;

АПВ - автоматическое повторное включение;

ГЗ    - газовая защита;

ДЗ   - дистанционная защита;

ДЗН - дистанционная направленная защита;

ДЗТ - дифференциальная защита трансформатора;

ЗРПН - защита от застревания механизма РПН;

МТЗ - максимальная токовая защита;

МТЗo - максимальная токовая защита нулевой последовательности;

НЗо - направленная защита нулевой последовательности.

ТО    - токовая отсечка.

Далее необходимо построить график селективности. Схема электроснабжения и график селективности приведены на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 Схема электроснабжения и график селективности

3.  РАСЧЕТ УСТАВОК ЗАЩИТ ТРАНСФОРМАТОРА СОБСТВЕННЫХ НУЖД

3.1  Определение параметров схемы замещения для максимального и минимального режимов работы системы

Для всех дальнейших расчетов будем использовать схему замещения представленную на рисунке 3.1. Расчет будем производить в именованных единицах.

Рисунок 3.1 Расчетная схема замещения для расчета уставок защит

Прежде чем начать расчет, определим все требуемые величины. Для этого воспользуемся следующими формулами:

                                                  (3.1)

                (3.2)

                (3.3)

                                            (3.4)

                (3.5)

С помощью формул (3.1 - 3.3) мы будем определять сопротивления обмоток силового трансформатора.  По выражению (3.4) - определим сопротивление трансформатора собственных нужд. Сопротивление системы для минимального и максимального режимов. Определим по формуле (3.5).

Для принятого нами оборудования, по [3] выбираем:

ТДТН-40000/110

Uн=115/38,5/10,5

Uквн-сн=10,5%;     

Uквн-нн=17,5%;     

Uксн-нн=6,5%;

ТСЗ-160/10

Sн=160 кВА                       Uнв=10 кВ

Uк%=5,5%                          Uнн=0,4 кВ.

Для начала, все сопротивления будем приводить к напряжению первой ступени 115 кВ (см. рис. 3.1).

Подставляя известные нам величины в формулы (3.1-3.5), определяем:

Теперь можно приступить к расчету уставок защит.

3.2  Расчет уставок защиты трансформатора собственных нужд

Согласно [2] трансформатор собственных нужд защищается токовой отсечкой (ТО), которая является основной защитой от к.з. в обмотках трансформатора и на его выводах. Кроме ТО, используется максимальная токовая защита (МТЗ) с выдержкой времени, которая действует при к.з. на шинах собственных нужд и в трансформаторе. Кроме ТО и МТЗ, применяют защиту от перегрузки, выполняемую в однофазном однорелейном исполнении с выдержкой времени с действием на сигнал.

Для начала произведем расчет тока срабатывания токовой отсечки и проверим ее по чувствительности. Методику расчета принимаем из [2].

Ток срабатывания защиты можно определить по такой формуле:

,                                    (3.6)

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

КТ - коэффициент трансформации трансформатора собственных нужд, равный 26,25;

Iкmax2 - максимальный ток, проходящий через вторичную обмотку ТСН при трехфазном к.з.

Коэффициент чувствительности, можно проверить по выражению:

,                                          (3.7)

где Iкmin - минимальный ток, проходящий через место установки защиты при к.з., на первичной стороне трансформатора собственных нужд.

Для того, чтобы определить максимальный ток, проходящий через вторичную обмотку при трехфазном к.з, необходимо определить сопротивление до этой точки. При этом необходимо учесть, что ток будет максимальным при максимальном режиме системы и если оба силовых трансформатора будут находиться в параллельной работе. Для определения сопротивления, воспользуемся следующей формулой (полученные сопротивления приведены к напряжению первой ступени 115 кВ):

              (3.8)

Теперь, определим максимальный ток проходящий через вторичную обмотку при трехфазном к.з.:

                                     (3.9)

.

Теперь используя формулу (3.6) определяем ток срабатывания ТО:

Для провеерки почувствительности защиты, определим минимальный ток, проходящий через место установки защиты при к.з. на первичной стороне трансформатора собственных нужд:

,                                               (3.10)

где Хкmin, определяется с учетом того, что работает всего один силовой трансформатор, а система находится в минимальном режиме (сопротивление приведем к ступени 10,5 кВ):

Скачать файл