Расчет релейной защиты блока генератор-трансформатор Т9-G5

7 Расчет релейной защиты и автоматики

7.1 Выбор защит для блока генератор – трансформатор Т9-G5

Согласно /5/ для блока генератор трансформатор мощностью 500 МВт и высшим напряжением 220 кВ устанавливаются следующие виды защит:

1) продольная дифференциальная защита генератора

2) поперечная дифференциальная защита генератора

3) дифференциальная защита трансформатора блока

4) токовая защита обратной последовательности

5) защита от замыканий на землю в обмотке статора генератора

6)  защита от замыканий на землю в обмотке ротора

7) защита от повышения напряжения

8)  защита от внешних симметричных КЗ

9)  защита от симметричной перегрузки статора

10)  защита от внешних коротких замыканий на землю

11)  защита от асинхронного режима при потере возбуждения

12) защита ротора генератора от перегрузки током возбуждения

13) газовая защита трансформатора блока

14) дифференциальная защита блока.

7.2 Дифференциальная защита трансформатора блока T9-G5

В качестве основной защиты от многофазных и однофазных КЗ в блочном трансформатор применяется дифференциальная защита на реле ДЗТ-21.

Минимальный ток срабатывания защиты  (при отсутствии торможения) , А, по условию отстройки от броска тока намагничивания:

 ,                                                 (7.1)

где - коэффициент, обеспечивающий отстройку защиты от бросков       тока намагничивания; принимается равным 0,3;

 - номинальный ток тpансфоpматоpа, приведенный к стороне высшего напряжения, А,

.                                             (7.2)

Номинальный ток для стороны высшего напряжения составляет:

     А.

Номинальный ток для стороны низшего напряжения составляет:

     А.

Минимальный ток срабатывания защиты  составляет по выражению (7.1):

           А.

При коротком замыкании минимальный ток срабатывания защиты , А, за трансформатором собственных нужд:

,                                                (7.3)

где -ток короткого замыкания за трансформатором, кА,

,

=0,347 кА;

А.

Выбирается больший ток срабатывания, получившийся из двух условий, т.е 451,3 А.

Ток срабатывания защиты

,                                                     (7.4)

.                                                    (7.5)

Вторичные токи и ,  А, протекающие в плечах защиты для сторон высшего и низшего напряжения, в номинальном режиме работы трансформатора защищаемого блока:

,                                          (7.6)

                   ,                                         (7.7)

где  , - коэффициент схемы соединения трансформаторов тока на стороне ВН и НН соответственно;

- коэффициент тpансфоpмации тpансфоpматоpов тока на стороне ВН и НН соответственно;

А,

А.

Так как значения и не выходят за пределы диапазона номинальных токов трансреактора (2,5 - 5 А) более чем на 0,5 А, то в обоих плечах установка выравнивающего автотрансформатора не нужна.

Выбирается ответвления трансреактора. На стороне низшего напряжения блока выбирается по /5/ ответвление трансреактора с номинальным током, ближайшим меньшим по отношению к вторичному номинальному току, протекающему в плече защиты,

,                                                    (7.8)

3,6 А < 3,789 А (ответвление №5) .

Номинальный ток ответвления трансреактора на стороне высшего напряжения блока выбирается как ближайший меньший к расчетному току:

,                                                 (7.9)

где

 ,                                          (7.10)

А;

По /5/ принимается А (ответвление №4).

Уставки реле при расчете на стороне низшего напряжения, о.е.,

,                                            (7.24)

;

Уставки реле при расчете на стороне высшего напряжения, о.е.,

,                                       (7.11)

.

За расчетную следует принять большую из полученных уставок,.

Номинальный ток ответвления  трансформатора тока тормозной цепи реле TA1, присоединенной к трансформаторам тока со стороны высшего напряжения блока, принимается равным  (ответвление №3).

Значения номинальных токов ответвлений трансформаторов тока тормозной цепи TA1  взяты по /5/.

Коэффициент торможения реле ДЗТ-21 определяется как отношение приращения тока в рабочей дифференциальной цепи реле  к полусумме приращения тока в тормозной цепи реле 0,5å,

 ,                                        (7.12)

где и относительное значение рабочего и тормозного токов при внешнем КЗ;

- выбранная уставка реле;

- относительное значение тока начала торможения, =1;

- коэффициент отстройки, принимается равным 1,5;

Расчетной точкой при определении коэффициента торможения является внешнее трехфазное КЗ на стороне высшего напряжения трансформатора при подключении цепей дифференциальной защиты к трансформаторам тока, установленным со стороны  выводов трансформатора.

При внешнем трехфазном КЗ по рабочей цепи реле протекает ток , равный