Введение и общие понятия о релейной защите и автоматике. Защита плавкими предохранителями и автоматическими выключателями в электроустановках напряжением до 1 кВ, страница 6

17.  Защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ.

18.  Принципы построения защит от замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью. Контроль изоляции. 

19.  Токовая направленная защита от замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ  ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

В задании № 1 рассчитываются уставки токовых отсечек и максимальных токовых защит с независимыми от тока выдержками времени.

При решении задачи необходимо изучить теорию ступенчатых токовых защит линий и трансформаторов [1, с. 164–174; 232]; [2, с. 181–232].

Ход решения задачи должен подробно поясняться, при этом рекомендуется придерживаться следующей последовательности расчета.

В начале по табл. П.1.1 (см. приложение) выписываются недостающие данные для расчета защиты трансформатора (в зависимости от схемы соединения его обмоток) – токи трехфазного и однофазного КЗ, проходящие по высокой стороне при повреждениях на шинах 0,4 кВ трансформатора (Iк(3) и Iк(1)). При этом, если задано напряжение Uвн = 6 кВ, то значения токов в табл. П.1.1 умножаются на поправочный коэффициент, равный 1,67.

1.  Выбираются трансформаторы тока (ТТ) – на схеме обозначены ТА. Номинальный ток ТТ (первичный) выбирается близким к величине номинального тока нагрузки данного присоединения с учетом возможной перегрузки. Стандартная шкала первичных номинальных токов ТТ следующая: 10, 15, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000 А. Вторичный номинальный ток ТТ принимается равным 5 А.

Например, трансформатор 1000 кВ ⋅ А – 6/0,4 кВ имеет номинальный ток Iном.тр = 97 А (см. табл. П.1.1). Следовательно, с учетом допустимой перегрузки трансформатора выбираем ТА1 – 200/5. При выборе ТА2 Iном.тт > (Iном.тр + Iн.1) и т. д.

2.  Рассчитываются уставки релейной защиты трансформатора Тр: токовая отсечка (ТО), максимальная токовая защита (МТЗ) и защита от перегрузки.

2.1.  Ток срабатывания (первичный) токовой отсечки выбирается по условию:

Iс.з(то) ≥ Kзап ⋅Iк(3).т ,  где  Kзап = 1,4–1,5.   Определяется коэффициент чувствительности ТО:

 (1.1)

                        Kч = Iк(2).1 Iс.з.(то) ≥ 2,   где Iк(2).1 = 0,866Iк(3).1 . 

(1.2)

Рассчитывается уставка токового реле при схеме соединения трансформаторов тока в полную или неполную звезду:

Iср.р = Iс.з.(то) Kтт ,  (1.3) где Kтт – коэффициент трансформации трансформаторов тока; например, Kтт = 2005 = 40, при этом желательно подобрать номинальный ток ТТ так, чтобы значение уставки реле находилось в пределах (см. п. 1):

                                                5 А ≤ I≤110 А.

По табл. П.1.2 (см. приложение) выбирается тип реле тока РТ-40 или РСТ-11(13) таким образом, чтобы расчетное значение уставки находилось примерно в середине шкалы уставок реле. Например, при I= 70 А выбираем реле типа РТ-40/100 (параллельное соединение катушек) или реле РСТ 11-32 (РСТ 13-32). Статическое реле тока типа РСТ 11 рассчитано на питание переменным оперативным током, а реле типа РСТ 13 – постоянным оперативным током [5].

Выдержка времени срабатывания токовой отсечки принимается равной 0,1 с для отстройки защиты от бросков тока намагничивания трансформатора (tс.з.(то) = 0,1с).

2.2.  Рассчитывается ток срабатывания максимальной токовой защиты трансформатора:

Iсз.1 ≥ Kн ⋅ Kсзп ⋅ Iнагр.max Kв ,  (1.4) где Iнагр.max – для однотрансформаторной подстанции можно принять равным номинальному току трансформатора Тр; Kв – коэффициент возврата токового реле: для РТ-40 Kв = 0,8–0,85, для РСТ-11(13) Kв = 0,90–0,93, для цифрового реле Kв = 0,96; Kн = 1,15–1,25 – коэффициент надежности; Kсзп – коэффициент самозапуска. 

В данной задачи значение коэффициента самозапуска студент принимает произвольно в пределах Kсзп = 1,7–2,3. В практических расчетах и в курсовой работе при определении коэффициента Kсзп следует руководствоваться [3, с. 147–152].