КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Расчёт защиты трасформатора.2.3.1 Виды защит, применяемых на трансформаторах 2.3.2 Расчёт защиты от сверхтоков при внешних коротких замыканиях. В качестве защиты от сверхтоков при внешних коротких замыканиях применяется максимальная токовая защита без пуска по напряжению или с пуском по напряжению, защита обратной последовательности, защита нулевой последовательности. Максимальная токовая защита применяется в тех случаях, когда по условию чувствительности возможно неиспользование пуска по напряжению. Порядок расчёта. 1. Определяется первичный ток срабатывания защиты, выполненной с помощью токовых реле типа РТ – 40. Ток срабатывания определяется по условию отстройки от тока самозапуска электродвигателей: Icз = Кн × Кз Iраб. max /Кв, где Iраб. max – первичное значение максимального рабочего тока в месте установки защиты; Кз – коэффициент, учитывающий увеличение тока в условиях самозапуска заторможенных электродвигателей, принимается 2 – 3; Кн – коэффициент надёжности отстройки защиты, учитывающий возможную ошибку реле и необходимый запас, принимается 1,2; Кв – коэффициент возврата токового реле, принимается 0,8. 2. Определяется вторичный ток срабатывания защиты. Iср = Iсз × Ксх /КI, где Ксх – коэффициент, зависящий от схемы соединения трансформаторов тока: при соединении в звезду Ксх = 1,при соединении треугольником Ксх = √3; КI – коэффициент трансформации трансформаторов тока. Шкала первичных номинальных токов трансформатора тока: 50, 60, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000. 3. Выбирается выдержка времени защиты. Выдержка времени выбирается по условию согласования с последующими наиболее чувствительными ступенями защит от междуфазных К.З. следующих участков. Для защиты электродвигателя выдержка времени принимается t1= 0, на последующих защитах по мере приближения к источнику питания выдержка времени увеличивается на ступень селективности Δt = 0,5с. t2 = t1+ Δt = 0 +0,5 = 0,5 с t3 = t2+ Δt 0,5 + 0,5 = 1,0 с и так далее. 4. Проверяется чувствительность защиты: Кч = Iкз min/Iсз,где Iкз min – ток двухфазного металлического короткого замыкания в расчётной точке короткого замыкания в минимальном режиме работы энергосистемы. В соответствии с ПУЭ требуется обеспечить наименьший коэффициент чувствительности: а) при выполнении защитой функции основной защиты ≥ 1,5 (при К.З. на шинах); б) при выполнении защитой функции резервирования ≥ 1,2 (при К.З. в конце зоны резервирования). Если максимальная токовая защита по чувствительности не проходит (коэффициент чувствительности меньше минимального значения), применяется максимальная токовая зашита с пуском по напряжения. 5. Выбираем тип токового реле и реле времени. Тип реле выбираем по таблице
Расчёт максимальная токовая защита с пуском по напряжению. Максимальная токовая защита спуском по напряжению может выполняться с блокировкой минимального напряжения или с комбинированным пуском по напряжению. В первом случае блокировка выполняется с помощью трёх реле минимального напряжения типа РН – 54, включенных на три междуфазные напряжения. Во втором случае с помощью двух реле – реле минимального напряжения типа РН- 54 и реле напряжения обратной последовательности РНФ -1М. Порядок расчёта. 1. Определяется первичный ток срабатывания защиты. Первичный ток срабатывания защиты определяется по условию отстройки от номинального тока трансформатора на стороне, где установлена рассматриваемая защита: Iсз = Кн × Iном/Кв, где Кн – коэффициент надёжности отстройки защиты, учитывающий ошибку реле и необходимый запас принимается равным 1,2; Кв – коэффициент возврата токового реле. Для реле РТ – 40 можно применять равным 0,8. 2. Определяем вторичный ток срабатывания токового реле. Iср = Iсз × Ксх /КI 3. Выбирается выдержка времени защиты. Выдержка времени определяется подобно предыдущему расчёту МТЗ. 4. Определяем первичные напряжения срабатывания защиты. Первичные напряжения срабатывания защиты определяются по следующим условиям: а) для минимального реле напряжения по условию возврата реле: Uсз = Umin/Кн × Кв, где Umin – междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях самозапуска после отключения внешнего К.З. (определяется расчётом); в ориентировочных расчётах можно принимать Umin =(0,9 – 0,85) Uном; Кн – коэффициент надёжности отстройки защиты, принимается равным 1,2; Кв – коэффициент возврата реле напряжения. Для реле типа РН – 54 можно принять 1,2. Б) по условию отстройки от напряжения самозапуска при включении от АПВ или АВР(определяется расчётом): в ориентировочных расчётах можно принимать равным примерно 0,7Umin. В) для фильтр реле напряжения обратной последовательности(типа РНФ – 1 М) комбинированного пуска по напряжению – исходя из минимальной уставки устроства 6 В: Uсз = 0,06Uном. По условию эксплуатации при таком напряжении срабатывания обеспечивается отстройка от напряжения небаланса в расчётном(нагрузочном) режиме. 5. Проверяется чувствительность защиты. А) для токового реле КчI = I(2)кз min/Iсз, (8) б) для минимального реле напряжения Кч = Uсз ×Кв /Uкзmax, в) для фильтр реле РНФ – 1М: Кч = U2 кз min/U(2)cз, где I(2)кз min ток двухфазного К.З. в минимальном режиме работы энергосистемы; Uкзmax – первичное значение междуфазного напряжения в месте установки защиты при металлическом К.З. между фазами в расчётной точке в режиме, обуславливающем наибольшее значение этого напряжения; U2 кз min – первичное значение междуфазного напряжения обратной последовательности в месте установки защиты при металлическом К.З. между двумя фазами в расчётной точке в режиме, обуславливающем наименьшее значение этого напряжения; Кв – коэффициент возврата реле напряжения, принимается равным 1,2. Для защиты с комбинированным пуском напряжения чувствительность по току определяется при замыкании между двумя фазами, для защиты с минимальным пуском – при замыкании между тремя фазами. Коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,5. 6. Выбираются реле тока, реле напряжения и реле времени. (Реле выбираются по таблицам ПА – 1, ПА – 2, ПА – 3).
2.3.3 Расчёт защиты от перегрузки Перегрузка трансформатора (автотрансформатора) обычно бывает симметричной. Поэтому защита от перегрузки выполняется с помощью максимальной токовой защиты, включенной на ток одной фазы. Защита действует с выдержкой времени на сигнал, а на подстанциях без обслуживающего персонала – на разгрузку или отключение трансформаторов. Порядок расчёта. 1. Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется по формуле: Iсз = Кн ×Iном./Кв, где Кн – коэффициент надёжности отстройки защиты, принимается равным 1,05; Кв – коэффициент возврата токового реле, принимается равным 0,85; Iном – номинальный ток обмотки высокого напряжения трансформатора. 2. Ток срабатывания реле определяется по формуле: Iср = Ксх × Icз/КI 3. Выбирается токовое реле и уставка срабатывания. Тип реле выбирается из таблицы ПА -1. 4. Выдержка времени для защиты от перегрузки выбирается на ступень селективности Δt = 0,5с больше, чем на МТЗ. 5. После определения выдержки времени выбирается реле времени. Тип реле выбирается из таблицы ПА – 3.
2.3.4 Расчёт дифференциальной защиты двухобмоточного трансформатора с реле РНТ – 565. Порядок расчёта защиты с реле РНТ – 565. Для расчёта защиты необходимо взять из расчёта токов короткого замыкания токи: трёхфазного корткого замыкания в максимальном режиме при работе энергосистемы и двухфазного короткого замыкания при работе энергосистемы в минимальном режиме на шинах низкого напряжения. I(3)к max = U cр ном / √3 Хрез max I(2)к min = √3 I(3) min /2 1. Определяются первичные токи на сторонах высшего и низшего напряжения защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности по выражению: Iном = Sном тр /√3 Uном По этим токам определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты, исходя из коэффициентов трансформации трансформаторов тока КI и коэффициентов схемы Ксх. Расчёты сводятся в таблицу 1. Таблица 1 Первичные и вторичные токи в плечах защиты
Шкала первичных номинальных токов трансформаторов тока: 50, 60, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000. 2 Определяется первичный расчётный ток небалансаIнб расчбез учёта составляющейIнбIIIрасч прирассматриваемомвидевнешнего К.З.по выражению: Iнб расч = Iнб I + Iнб II, где IнбI – первая составляющая первичного тока небаласа,обусловленная погрешностью трансформаторов тока; IнбII – вторая составляющая первичного тока небаланса, обусловленная погрешностью регулирования напряжения трансформатора. Iнб расч =(Ка · Кодн · ε + ∆U) ·I(3)кз max где Ка – коэффициент, учитывающий переходный режим (наличие апериодической составляющей тока КЗ); для реле РНТ – 565, имеющего быстронасыщающийся трансформатор с короткозамкнутой обмоткой, может быть принят равным 1; Кодн - коэффициент однотипности трансформаторов тока, принимается равным 1; ε – погрешность трансформаторов тока, принимается равным 0,1 (при 10% погрешности). Iкз max – максимальный ток трёхфазного внешнего КЗ. Где - ∆U – половина диапазона регулирования напряжения для стороны высокого напряжения трансформатора. 3 Определяется ориентировочно значение первичного тока срабатывания защиты Iсз. Ток срабатывания защиты выбирается по двум условиям: а) отстройки от броска тока намагничивания Icз = Кн Iном, б) отстройки от максимального нока небаланса без учёта третьей составляющей Iсз = Кн Iнб расч , где Кн – коэффициент надёжности отстройки защиты, принимается равным 1,3. За расчётное значение тока срабатывания принимается большее из двух условий. Если для трансформаторов мощностью 25 мВА и выше значение первичного тока срабатывания защита Iсз окажется больше 1,5 Iном трансформатора, то согласно рекомендациям ПУЭ следует выполнять защиту с реле типа ДЗТ – 11. 4 Производится предварительная проверка чувствительности. Для этого определяется первичный ток при металлическом К.З. на выводах защищаемого трансформатора в расчётных по чувствительности режимах работы подстанции и питающих систем в предположении, что весь ток повреждения проходит по одной из сторон трансформатора. Коэффициент чувствительности определяется по формуле: Кч = I(2) кз min /Iсз с учётом ориентировочного значения тока срабатывания защиты Iсз. Если полученное значение коэффициента чувствительности окажется не ниже допустимого Кч ≥ 2, то расчёт защиты, выполненный с реле РНТ – 565, следует продолжить. В тех случаях, когда значение коэффициента чувствительности окажется ниже допустимого, лучше поставить защиту с реле ДЗТ – 11. После проверки чувствительности определяются числа витков обмотки насыщающегося трансформатора реле для основной и неосновной сторон трансформатора. За основную сторону принимается сторона с большим вторичным током (предпочтительно сторону со стороны источника питания). Данные расчёта сводим в таблицу 2. Таблица 2. Определение чисел витков обмоток НТТ реле.
На реле на основной (дифференциальной) обмотке можно выставить от 1 до 28 витков через 1 виток, на неосновной (уравнительной) обмотке можно выставить от 1 до 28 витков через 1 виток. Если коэффициент надёжности отстройки получился меньше 1,3, число витков основной обмотки уменьшается на 1виток и делается пересчёт до тех пор пока Кн не станет равным или больше 1,3. После этого необходимо начертить схему реле РНТ – 565 (рисунок 1.4). Затем проверяется чувствительность защиты для окончательного значения тока срабатывания защиты в режиме, при котором производилась предварительная проверка чувствительности. Кч = I(2) кз min /Iсз Если Кч получился меньше 2, то лучше ставить защиту с реле ДЗТ -11.
2.3.5 Расчёт защиты трансформатора с реле ДЗТ – 11 Реле ДЗТ – 11 характеризуется наличием одной тормозной обмотки на стержне быстронасыщающегося трансформатора (НТТ), что даёт возможность обеспечить торможение от токов в одном комплекте трансформаторов тока. Использование тормозной обмотки даёт возможность не отстраивать минимальный ток срабатывания защиты от токов небаланса при таких внешних повреждениях, когда имеется торможение, поскольку не действие защиты в этих случаях обеспечивается торможением, что обуславливает высокую чувствительность защиты. Порядок расчёта. 3 Определяются первичные и вторичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора(автотрансформатора), соответствующие его номинальной мощности(проходной мощности автотрансформатора). Расчёты сводятся в таблицу 3. Таблица 3 Первичные и вторичные токи в плечах защиты
4 Выбирается сторона, к трансформаторам тока которой наиболее целесообразно присоединить тормозную обмотку трансформатора НТТ реле. Выбор должен производиться так, чтобы, обеспечить возможно большую чувствительность защиты. На двухобмоточных трансформаторах тормозная обмотка присоединяется к трансформаторам тока, установленным на стороне низкого напряжения, а на двухобмоточных трансформаторах с расщеплённой обмоткой – на сумму токо- ков трансформаторов тока, установленных в цепи каждой из расщеплённых обмоток. Целесообразность такого присоединения тормозной обмотки объясняется тем, что при этом минимальный ток срабатывания защиты отстраивается от номинального тока трансформатора.
5 Определяется ориентировочное значение первичного минимального тока срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания трансформатора: Icз = Кн Iном, где Кн – коэффициент надёжности отстройки защиты принимается 1,5. 6 Определяется ток срабатывания реле на основной стороне: Iср осн. = Iсз · Ксх /КI 7 Определяется число витков рабочих обмоток НТТ реле, соответствующие минимальному току срабатывания защиты для основной стороны и для других сторон защищаемого трансформатора (автотрансформатора): За основную сторону принимается сторона с большим вторичным током. Wосн расч. = Fср/ Iср осн Найденное значение числа витков на основной стороне округляется до ближайшего меньшего целого числа. Принятое число витков Wосн = Для неосновной стороны W1 расч. = Wосн. I осн в /I1 в Найденное число витков округляется до ближайшего значения (большего или меньшего). Принятое число витков W1 = 8 Определяется результирующий ток в тормозной обмотке: Iторм. = Iторм нн (24) Iторм нн = I (3)кзmax (25) Определяется первичный расчётный ток небаланса с учётом составляющей IIIIнбрасч: Iнб расч = [Ка · Кодн · ε + ∆U Ктокα + |(W1расч – W1) /W1расч.| Кток1]I(3)кз max где - Ктокα = 0,5; Кток1 = 1. 7. Определяется число витков тормозной обмотки НТТ реле: Wторм расч. = Кн I нб расч нн Wраб расч нн /Iторм tgα (26) где tgα – угол наклона касательной к оси абсцисс, принимается равным 0,75. Найденное значение округляется до ближайшего большего значения, которое можно выставить на реле ДЗТ – 11(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 18, 24). 8. Определяем максимальную рабочую МДС Fраб.max при внешнем К.З. на рассматриваемой стороне: Fраб max = Кн I нб расч нн Wраб расч нн (27)
I нб расч нн – расчётное значение максимального тока небаланса на стороне, к которой присоединена тормозная обмотка, при внешнем К.З. на рассматриваемой стороне, определённый с учётом составляющей IIIIнбрасч. 9. Определяется чувствительность защиты при металлическом К.З. в защищаемой зоне при отсутствии торможения: Кч = I(2)кз min /Iсз Рассматривается К.З. между двумя фазами на стороне низшего напряжения трансформатора при раздельной работе параллельно работающих трансформаторов в минимальном режиме работы системы. 10. Определяется первичный ток, подводимый к защите на сторонах высшего и среднего напряжения при К.З. между двумя фазами: I(2)кз min вн = I(2)кз min нн (28) 9 Определяется вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке НТТ реле на стороне ВН: Iраб.р вн = I(2)кз min вн Ксх /КI (29) 10 Определяется вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке НТТ реле на стороне НН и к тормозной обмотке: Iраб.р н = Iторм =I(2)кз min нн Ксх /КI (30) 13. Определяется рабочая и тормозная МДС трансформатора НТТ реле: Fраб = Iраб.р вн Wосн + Iраб.р нн Wраб нн (31) Fторм = Iторм Wторм (32) По характеристике срабатывания реле, соответствующей максимальному торможению, графически определяется рабочая МДС срабатывания реле Fраб ср. 14. Определяется коэффициент чувствительности защиты при рассматриваемом К.З. с торможением: Кч = Fраб ср. /Fсp, где Fраб ср. – намагничивающая сила срабатывания реле. Определяется по характеристике срабатывания реле ДЗТ – 11,соответствующей максимальному торможению (кривая I). Fраб ср. определяется графическим путём. (Приложение Б). По горизонтальной осиFторм находится значение Fторм и строится перпендикуляр до пересечения с перпендикуляром опущенным с вертикальной шкалы Fраб от значения найденного по расчёту. Точка пересечения соединяется точкой начала координат 0. Из токи пересечения с кривой I опускается перпендикуляр на вертикальную ось и находится значение Fсp. 15. Делается заключение о пригодности защиты.
2.4 АВТОМАТИКА В этом разделе рассматриваются автоматоматические устройства, применяемые на трансформаторах.
3 Охрана труда 11 Техника безопасности при работе в устройствах релейной защиты 11.2 Пожарная безопасность
12 Экология Охрана окружающей среды
Заключение
5 ПРИЛОЖЕНИЕ Приложение А Таблица ПА -1 Технические характеристики токового реле типа РТ – 40.
Таблица ПА -2 Технические характеристики реле напряжения типа РН – 54.
Таблица ПА -3 Технические характеристики реле времени типа РВ – 100.
Приложение Б Техническая характеристика реле ДЗТ - 11 1 – зона срабатывания; 2 – зона срабатывания или зона торможения; 3 – зона торможения; I – характеристика срабатывания при максимальном торможении; II – характеристика срабатывания при минимальном торможении Библиографический список. Основные источники: Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: учеб. для вузов/ Андреев В.А. – Изд. 6-е, стер. – М.: Высш. шк., 2008 – 639с.: ил. Басс Э.Ю. Релейная защита электроэнергетических систем: учеб. пособие для вузов / Э.Ю. Басс, В.Г. Дорогунцев; под редакцией А.Ф. Дьякова. – М.: изд- во МЭИ, 2002. – 296с. Киреев Э.А. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем: учб. Для СПО/ Э.А. Киреев, С.А. Цырук. –М.: Академия, 2010 – 288с: ил. – (Среднее профессиональное образование). Авербух А.М. Релейная защита в задачах с решениями и примерами. / А.М. Авербух. – Л.: Энергия, 1975.- 416с. Камнев В.Н. Практические работы по релейной защите и автоматике: Учеб. пособие для ссузов. / В.Н. Камнев. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: Выш. школа, 1978. – 109 с. _ (Профтехобразование. Энергетика). Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110 – 500кВ. Расчёты. М.: Энергоатомиздат, 1985 – 96с, ил.
Содержание Стр. I Введение. II Содержание пояснительной записки. 1. Введение. 2. Общая часть. 3. Электротхническая часть. а) Выбор силовых трансформаторов и автотрансформаторов. б) Расчёт токов короткого замыкания. в) Расчёт защиты от сверхтоков при внешних коротких замыканиях. г) Расчёт дифференциальной защиты трансформатора с реле РНТ – 565. д) Расчёт дифференциальной защиты трансформатора с реле ДЗТ – 11. е) Атоматика. ж) Охрана труда. з) Экология. 4 Заключение. 5 Библиографический список. 6 Содержание.
Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 1360; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |