Электроснабжение гальванического и термического производств автомобильного завода (Релейная защита и автоматика)

14.14.    Релейная защита и автоматика.

Согласно требованиям [6] в схеме электроснабжения предприятия устанавливаются следующие устройства релейной защиты и автоматики:

1)  Силовые трансформаторы ГПП защищаются от повреждения внутри кожуха и  от понижения уровня масла – газовой защитой; повреждения на выводах и от внутренних повреждений – продольная дифференциальная токовая защита; токов внешних многофазных КЗ – максимальная токовая защита (МТЗ) с пуском напряжения; токов перегрузки – МТЗ от перегрузки с действием на сигнал с выдержкой времени.

2)  Шины комплексных распределительных устройств (КРУ) защищается быстродействующей неполной дифференциальной токовой защитой и дуговой защитой.

3)  Комплексные распределительные устройства защищаются от КЗ, сопровождающихся горением дуги, дуговой защитой.

4)  Кабельные линии, питающиеся от шин ГПП, защищаются от междуфазных КЗ токовыми отсечками без выдержки времени (для одиночных линий). Защита параллельных КЛ присоединенных к разным выключателям осуществляется поперечной дифференциальной  защитой.

5)  Синхронные и асинхронные электродвигатели напряжением выше 1кВ защищаются от многофазных замыканий на линейных выводах и в обмотке статора посредством токовой двухрелейной отсечки без выдержки времени для двигателей мощностью до 4000 кВт, продольной дифференциальной токовой защитой без выдержки времени для более мощных двигателей. Для защиты от замыканий на землю в обмотках статора применяется токовая защита нулевой последовательности. Защита от токов перегрузки осуществляется МТЗ с зависимой от тока характеристикой выдержки времени. Защита синхронных двигателей от асинхронного режима – защита по току статора представляет собой двухступенчатую (по времени действия) МТЗ от токов перегрузки. Защита от потери питания и понижения напряжения осуществляется для всех электродвигателей, присоединенных к одной секции РП, выполняется защитой минимального напряжения и минимальной частоты.

6)  Защита элементов схемы электроснабжения напряжением 0.4кВ осуществляется посредством предохранителей и автоматических выключателей.

В связи с тем что, объем дипломного проекта не предусматривает выбор параметров релейной защиты и автоматики для всех элементов схемы электроснабжения предприятия, приведем, в качестве примера, выбор параметров устройств защиты трансформаторов подстанции системы ТРДН – 6325000/110 .

Защита от повреждений на выводах и от внутренних повреждений трансформатора – продольная дифференциальная токовая защита, осуществляется с применением реле тока, обладающих улучшенной отстройкой от бросков тока намагничивания, переходных и установившихся токов небаланса, будем применять реле ДЗТ-11. Защита с реле данного типа выполняется так, чтобы при внутренних повреждениях трансформатора торможение было минимальным или совсем отсутствовало, поэтому тормозная обмотка реле обычно подключается к трансформаторам тока, установленным на стороне низшего напряжения трансформатора.

Определим первичные и вторичные токи номинальные токи плеч дифференциальной защиты

где S_H  – номинальная мощность трансформатора, кВ^.А;

U_ВН и U_НН – соответственно среднее номинальное высшее и низшее на                                  пряжение, В;

где n_T1 и n_T2 – коэффициенты трансформации трансформаторов тока соответственно на высшей и на низшей стороне.

Первичный ток небаланса без учета составляющей тока небаланса, учитывающего невозможность точной установки на коммутаторе реле ДЗТ расчетных чисел витков уравнительной обмотки

                                                         (14.5)

где к_апер – коэффициент, учитывающий переходной режим, к_апер = 1;

            к_одн – коэффициент однотипности, к_одн = 1;

            e - относительное значение тока намагничивания, e  = 0,1;

–  ток трехфазного КЗ на стороне основного плеча защиты, кА;

DU – относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на стороне высшего напряжения, DU = 0,16.

Первичный ток срабатывания защиты из условия отстройки от броска тока намагничивания по формуле

                            I_сз = 1,5 ^. I_Н                                                                 (14.6)

где I_Н – номинальный ток первичной обмотки основной стороны, А.

где S_нт – номинальная мощность трансформатора, МВА.

Расчетный ток срабатывания реле основной стороны

                                                                              (14.7)

где к_{сх осн} – коэффициент схемы основной стороны.

Число витков обмотки основной стороны

                                                                                    (14.8)

Принимать следует целое равное или меньшее число витков .

Число витков обмотки неосновной стороны

                                                                         (14.9)

Принимать следует ближайшее целое число витков.