где
номинальный ток трансформатора.
где
- номинальная мощность трансформатора.
.
Выбран предохранитель типа ПКТ104-35У3 с током плавкой вставки на 40 А.
где
- ток трёхфазного КЗ на шинах НН трансформатора, приведённый к стороне ВН:
По кривым для и находим время перегорания предохранителя FU1 равное .
Селективность действия предохранителя с автоматом на стороне 0,4кВ проверяется по условию:
Для защиты трансформатора от междуфазных КЗ в обмотках и на их выводах применяется токовая отсечка без выдержки времени с использованием реле типа РТ-40. Схема соединений трансформатора тока и обмоток реле - неполная звезда.
Ток срабатывания защиты (отсечки) определяется по формуле:
где
=1,4 - коэффициент надежности;
- коэффициент возврата;
- ток трехфазного КЗ, протекающий через трансформаторы тока, установленные на стороне НН трансформатора
Ток срабатывания защиты, приведенный к стороне ВН:
Номинальный ток трансформатора:
Принимаем трансформатор тока типа ТЛМ-35-100/5
Выбираю реле типа РТ - 40/50 с током срабатывания 32 А при параллельном соединении катушек реле.
9.2 Защита от внешних КЗ
Для защиты от внешних КЗ и резервирования токовой отсечки и газовой защиты применено МТЗ с выдержкой времени. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле неполная звезда.
Ток срабатывания МТЗ определяется по формуле:
где
=1,2 - коэффициент надежности;
= 3 ч 3,5 - коэффициент самозапуска;
= 0,8 - коэффициент возврата;
Ток срабатывания реле определяем по формуле:
где
=1 - коэффициент схемы для схемы соединения трансформаторов и обмоток реле по схеме неполной звезды;
=100/5 - коэффициент трансформации трансформатора тока;
Выбрано реле типа РТ- 40/6 с током срабатывания 6 А, соединение катушек параллельное.
Выдержка времени МТЗ определяем по формуле с учетом селективности:
,
где
=0,2 с - выдержка вводного автомата;
= 0,5с - ступень селективности;
=0,5+0,2=0,7 с.
Чувствительность защиты проверяю по коэффициенту чувствительности:
где
- ток двухфазного КЗ в конце линии, питающей силовой трансформатор;
= 118,77 А - ток срабатывания защиты;
Защита обладает достаточной чувствительностью.
9.3 Защита трансформатора от перегрузки
Для защиты от перегрузки установлено одно токовое реле в фазу А, так как перегрузка - режим симметричный, ток срабатывания защиты от перегрузки рассчитывается по формуле:
где
=1,05 - коэффициент надежности;
=0,8 - коэффициент возврата;
- номинальный ток трансформатора;
Ток срабатывания реле определяется по формуле:
Выбрано реле типа РТ-40/2 с током срабатывания 1,75 А при параллельном соединении катушек реле.
Выдержка времени защиты от перегрузки выбирается на ступень селективности больше выдержки времени МТЗ.
,
где
=0,7 - выдержка МТЗ;
=0,5с - ступень селективности [1]
9.4 Защита от витковых замыканий в обмотках и от понижения уровня масла в баке
Согласно ПУЭ п.3.2.51-52-53 Любые повреждения, а также повышенный нагрев внутри бака трансформатора вызывают разложение масла и изоляции, что сопровождается выделением газа. Интенсивность газообразования и химический состав газа зависят от характера и размеров повреждения. Защита выполняется так, чтобы при медленном газообразовании подавался сигнал, а при бурном газообразовании, что присутствует при коротких замыканиях, происходило отключение поврежденного трансформатора. Кроме того, защита реагирует на опасные понижения уровня масла в баке трансформатора.
Эта защита выполняется с использованием реле типа РГ-43-66/71.
10 Расчет релейной защиты кабельных линий 35 кВ
Кабельные линии промышленных предприятий защищаются от следующих повреждениях и ненормальных режимах:
-междуфазных КЗ;
-замыканий на землю;
-разрывов фаз;
-перегрузок;
Для защиты от междуфазных КЗ линии 35 кВ устанавливается токовая отсечка, максимальную токовую защиту (МТЗ) с выдержкой времени, а для защиты от замыканий на землю устанавливается трансформатор тока нулевой последовательности.
10.1 Расчёт токовой отсечки
Ток срабатывания токовой отсечки определяю по формуле:
где
- коэффициент надежности;
- ток трёхфазного КЗ, протекающий через трансформаторы тока при КЗ на шинах НН трансформатора:
где
- ток трехфазного КЗ на шинах 0,4 кВ трансформатора Т3;
- напряжение на шинах НН трансформатора Т3;
- напряжение на шинах ВН трансформатора Т3;
где
- коэффициент схемы для схемы соединения обмоток трансформаторов тока и реле по схеме неполной звезды;
Принят трансформатор тока типа ТЛМ-35-1-У3-300/5-0,5/10Р.
Выбрано реле РТ-40/10 с током срабатывания 7,3 А при параллельном соединении катушек реле.
Чувствительность защиты определяется по коэффициенту чувствительности:
где
- ток двухфазного КЗ в месте установки защиты
Защита обладает достаточной чувствительностью.
10.2 Расчёт МТЗ линии 35 кВ
Ток срабатывания МТЗ определяется по формуле:
где
коэффициент надёжности;
- коэффициент самозапуска;
- коэффициент возврата
- максимальный рабочий ток (для Л3)
Ток срабатывания реле определяем по формуле:
где
- коэффициент схемы для схемы соединения обмоток трансформаторов тока и реле по схеме неполной звезды;
коэффициент трансформации трансформаторов тока
Выбрано реле РТ-40/20 с током срабатывания 15,1 А при параллельном соединении катушек реле.
Чувствительность защиты определяется по коэффициенту чувствительности:
где
- ток двухфазного КЗ в конце линии, (см. точка 4)
Защита обладает достаточной чувствительностью.
Время срабатывания защиты определяется по условию:
,
где
- время срабатывания плавкой вставки предохранителя, защищающего трансформатор Т4;
ступень селективности.
.
10.3 Защита от замыкания на землю линии 35 кВ
Для защиты от замыканий на землю линии 35 кВ принимается защита нулевой последовательности.
Ток срабатывания защиты нулевой последовательности определяется по формуле:
где
для защиты, работающей с выдержкой времени;
коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока;
ток однофазного замыкания на землю, который определяется для кабельных линий по формуле:
где
U = 35 кВ - напряжение сети;
L = 6 км - длина линии W3.
Ток срабатывания защиты равен:
Ток срабатывания реле:
Выбрано реле типа РТ-40/6 с током срабатывания 2,35 А при последовательном соединении катушек реле.
Чувствительность защиты определяется по коэффициенту чувствительности для кабельных линий:
где
- ток однофазного замыкания на землю при минимальном числе кабельных линий.
Защита обладает достаточной чувствительностью.
11 Расчет релейной защиты воздушных линий по высокой стороне тр-ров Т1,Т2 110 кВ
Согласно ПУЭ7 п3.2.106-107 Линия 110 кВ защищается от следующих повреждений и ненормальных режимов:
· многофазных КЗ в линии;
· однофазных замыканиях на землю;
· разрывах фаз;
· перегрузках;
В качестве защиты при многофазных КЗ применяется:
· основная защита - токовая отсечка;
· дополнительная защита - МТЗ с выдержкой времени;
· защита от замыкания на землю.
11.1 Расчёт токовой отсечки
Ток срабатывания токовой отсечки определяется по формуле:
где
- коэффициент отсечки;
- ток трёхфазного КЗ, протекающий в конце защищаемой линии.
.
Ток срабатывания реле определяется по формуле:
где
- коэффициент схемы для схемы соединения обмоток трансформаторов тока и реле по схеме полной звезды;
коэффициент трансформации трансформаторов тока типа ТФРМ-110/100/5
Выбрано реле РТ-40/200 с током срабатывания 133 А при параллельном соединении катушек реле.
Чувствительность защиты определяется по коэффициенту чувствительности:
где
ток двухфазного КЗ в месте установки защиты
Защита не обладает достаточной чувствительностью. Поэтому включаем в зону действия ТО и трансформатор Т.1-2.
- ток трехфазного КЗ, протекающий за трансформатором, приведенный к стороне НН.
- коэффициент отсечки;
- коэффициент схемы для схемы соединения обмоток трансформаторов тока и реле по схеме полной звезды;
коэффициент трансформации трансформаторов тока типа ТФЗМ-110Б-1-У3. , .
Выбрано реле РТ-40/100 с током срабатывания 63,5 А при параллельном соединении катушек реле.
Защита обладает достаточной чувствительностью.
11.2 Расчёт МТЗ
Ток срабатывания МТЗ определяется по формуле:
где
коэффициент надёжности;
- коэффициент самозапуска;
- коэффициент возврата
- максимальный рабочий ток, (см. раздел 1)
где
- коэффициент схемы для схемы соединения обмоток трансформаторов тока и реле по схеме неполной звезды;
коэффициент трансформации трансформаторов тока
Выбрано реле РТ-40/100 с током срабатывания 79 А при параллельном соединении катушек реле.
Чувствительность защиты определяется по коэффициенту чувствительности:
где
- ток двухфазного КЗ в конце линии.
Защита обладает достаточной чувствительностью.
Время срабатывания защиты определяю по условию:
,
где
- выдержка времени МТЗ линии 35 кВ
ступень селективности.
11.3 Защита от замыкания на землю линии 110 кВ по высокой стороне Т1.Т2
В качестве защиты от замыкания на землю линии 110 кВ взята токовая защита нулевой последовательности при соединении трансформаторов тока в фильтр тока нулевой последовательности.
Ток срабатывания защиты выбирается по формуле:
где
для защиты, работающей с выдержкой времени;
коэффициент самозапуска;
- коэффициент возврата.
где
- коэффициент схемы для схемы соединения трансформаторов тока и реле по схеме фильтра нулевой последовательности;
коэффициент трансформации трансформаторов тока
Выбираю реле РТ-40/40 с током срабатывания 39,5 А при параллельном соединении катушек реле.
Выдержка времени принята 0,6 с.
12 Расчёт защиты трансформаторов ГПП
Согласно ПУЭ7 п3.2.106-107 Трансформатор Т1.Т2 защищается от следующих повреждениях и ненормальных режимах:
-междуфазных КЗ в обмотках трансформатора и на их выводах;
-внешних КЗ;
-перегрузок;
-понижения уровня масла в баке трансформатора;
-от витковых замыканиях обмотки одной фазы.
12.1 Защита от междуфазных КЗ в обмотках трансформатора и на их выводах
Для защиты трансформатора от междуфазных КЗ в обмотках и на их выводах используется дифференциальная защита на дифференциальном реле типа РНТ - 565.
Расчёт параметров защиты начат с предварительного определения тока срабатывания:
1) по условию защиты от бросков тока намагничивания:
где
- номинальная мощность трансформатора;
- номинальное напряжение трансформатора.
2) по условию отстройки от максимального первичного тока небаланса:
где
погрешность трансформаторов тока;
половина суммарного диапазона регулирования напряжения на трансформаторе.
где
- ток трёхфазного КЗ на стороне НН трансформатора;
Принято из двух значений большее
Чувствительность определяется по коэффициенту чувствительности:
где
, .
Так как условие обеспечивается, то далее расчёт защиты приведены в табличную форму табл. 12.1.
Защита обладает достаточной чувствительностью.
12.2 Защита от внешних коротких замыканий
Для защиты от внешних коротких замыканий принимается МТЗ в трехфазном исполнении. Схема соединения трансформаторов тока и реле - треугольник.
Ток срабатывания защиты определяем по формуле:
где
кн=1,2 - коэффициент надежности;
ксзп=1 - коэффициент самозапуска;
кв=0,8 - коэффициент возврата;
Iраб. мах - максимальный рабочий ток.
Ток срабатывания реле равен:
где
- коэффициент схемы для схемы соединения трансформаторов и реле по схеме треугольника;
ктт=100/5 - коэффициент трансформации трансформатора тока.
Выбрано реле РТ-40/20 с током срабатывания 13 А при параллельном соединении катушек реле.
Выдержка времени с учетом селективности:
,
где
;
t=0,5 с - ступень селективности
Чувствительность защиты проверяется по коэффициенту чувствительности.
где
- ток трехфазного КЗ на шинах НН трансформатора
Защита обладает достаточной чувствительностью
12.3 Защита от перегрузки, понижении уровня масла в баке и внутреннем повреждении
Для защиты при перегрузки принимаю МТЗ с одним токовым реле включенным в одну из фаз, и реле времени.