Выбор релейных защит для всех элементов тяговой подстанции. Расчет установок защит понизительных трансформаторов. Газовая защита трансформатора, страница 2

Примечание:

Обозначения, приведенные в таблице 1:

БМРЗ – блок микропроцессорной релейной защиты;

ГЗ    - газовая защита;

ДЗ   - дистанционная защита;

ДЗН – дистанционная направленная защита;

ДЗТ – дифференциальная защита трансформатора;

ЗЗП-1 – защита от однофазных коротких замыканий на землю;

ЗМН – защита по минимальному напряжению;

МТЗ – максимальная токовая защита;

МТЗ₀ – максимальная токовая защита нулевой последовательности;

ТО    - токовая отсечка;

УРОВ –  устройство резервирования отказа выключателей;

УТО – ускоренная токовая отсечка.

Указанные в таблице 1 типы защит обеспечивают надежную защиту рассматриваемой подстанции, резервирование защищаемых элементов, селективную работу защит и устойчивость функционирования.

Построим график селективности.

Рисунок 1 - Схема электроснабжения и график селективности

Представленный на рисунке 1 график отображает селективную работу защит для рассматриваемой подстанции.

Рисунок 1. График селективности.

2.Расчет уставок  защит понизительных трансформаторов.

Тип понизительного трансформатора: ТДТН – 25000/110/35/10;

Схема соединения: Y/Y/Δ.

S_к.с.мах=1500 МВА – мощность К.З. на шинах 110 кВ в МАХ режиме работы системы.

S_к.с.min=450 МВА - мощность К.З. на шинах 110 кВ в МIN режиме работы системы.

U_{к. в-с}=10,5% - напряжение К.З. на стороне ВН – СН.

U_{к. в-н}=17% - напряжение К.З. на стороне ВН – НН.

U_{к. с-н}=6% - напряжение К.З. на стороне СН – НН.

U_вн=115 кВ – номинальное напряжение тр-ра со стороны ВН.

U_сн=38,5 кВ - номинальное напряжение тр-ра со стороны СН.

U_нн=11 кВ - номинальное напряжение тр-ра со стороны НН.

Определение сопротивления системы в МАХ и MIN режимах:

 Ом, где U_ср – среднее рабочее напряжение на стороне ВН и равно U_вн.

 Ом.

Найдем испытательное напряжение К.З. обмоток тр-ра:

%;

%;

%.

Рассчитаем сопротивление обмоток тр-ра, приведенные к стороне 110 кВ:

 Ом;

 Ом;

.

Определим сопротивления до шин 10 и 35 кВ в МАХ и MIN режимах:

 Ом;

 Ом;

 Ом;

 Ом.

Найдем токи К.З., протекающие через защищаемый тр-р в расчетных режимах, при внешнем трехфазном К.З. в МАХ режиме работы системы на шинах 10 и 35 кВ (точки К1-К4):

 А;

 А;

 А;

 А.

При внутреннем однофазном К.З. в MIN режиме работы системе на стороне 110 кВ (точка К5):

     А.

Рисунок 2. Расчетная схема и схема замещения трансформатора.

2.1. Газовая защита трансформатора.

Газовая защита в соответствии с ГОСТ 10472-71 предназначена для защиты силовых трансформаторов с масляным заполненном, снабженных расширителями, от  всех видов внутренних повреждений, сопровождающихся выделением газа, ускоренным перетеканием масла из бака в расширитель, а также от утечки масла из бака трансформатора.

Измерительным органом газовой защиты является газовое реле. Газовое peле представляет собой металлический сосуд с двумя поплавками (элементами), который врезается в наклонный трубопровод, связывающий бак трансформатора с расширителем. При нормальной работе трансформатора газовое реле заполнено трансформаторным маслом, поплавки находятся в поднятом положении и связанные с ними электрические контакты разомкнуты. При незначительном повреждении в трансформаторе (например, витковое замыкание) под воздействием местного нагрева из масла выделяются газы, которые поднимаются вверх, к крышке бака, а затем скапливаются в верхней части газового реле, вытесняя из него масло. При этом верхний из двух поплавков (элементов) опускается вместе с уровнем масла, что, вызывает замыкание его контакта, действующего на предупредительный сигнал. При серьезном повреждении внутри трансформатора происходит бурное газообразование и под воздействием выделившихся газов масло быстро вытесняется из бака в расширитель. Поток масла проходит через газовое реле и заставляет сработать нижний поплавок (элемент), который дает команду на отключение поврежденного трансформатора. Этот элемент срабатывает также и в том случае, если в баке трансформатора сильно понизился уровень масла (например, при повреждении бака и утечке масла).