Силовой трансформатор

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Специальная часть

1.1 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для ГПП и ТП должен быть технически и экономически обоснован, так как он влияет на рациональное построение схем электроснабжения.

Критерием при выборе трансформаторов являются: надежность электроснабжения, расход цветного металла и т. д. Оптимальный вариант выбирается на основе сравнения капиталовложений и годовых эксплуатационных расходов.

Для удобства эксплуатации систем электроснабжения следует стремиться выбирать не более двух стандартных мощностей основных трансформаторов. Это ведет к сокращению складского резерва и облегчает замену поврежденных трансформаторов. При проектировании номинальная мощность каждого трансформатора для двухтрансформаторной подстанции принимают равной 0,7 прогнозируемого расчетного максимума нагрузки подстанции. В этом случае при аварии с одним трансформатором, электроснабжение потребителей обеспечивается за счет перегрузки на 40% оставшегося в работе трансформатора.

Потери в трансформаторе:

За расчётную мощность принимаем данную в задании S_рмах=7,9 МВА

Активные потери в трансформаторе составляют 2% от расчетной мощности потребителей.

?Р_т = 0,02 S_pmax; МВт (1)

?Р_т = 0,02 7,9= 0,16 МВт

Реактивные потери составляют 10% от той же мощности потребителей.

?Q_т = 0,1 S_pmax; МВAp (2)

?Q_т = 0,1 7,9= 0,79 МВАр

Определим полные потери в силовом трансформаторе.

?S_т =; МВА (3)

?S_т = МВА

Мощность на стороне первичного напряжения должна быть больше, чем расчетная максимальная мощность на величину потерь в трансформаторе.

S₁=S_pmax + ?S_т (4)

S₁ = 7,9+ 0,8 = 8,7МВА

Определим требуемую мощность силовых трансформаторов, которая должна быть больше мощности на стороне первичного напряжения на величину коэффициента загрузки.

S_треб = ; МВA (5)

Где: согласно литературе /1/

К_з = 0,65 0,7 - для потребителей I категории надежности;

К_з = 0,7 0,8 - для потребителей II категории надежности;

К_з = 0,85 0,95 - для потребителей III категории надежности.

В данном курсовом проекте применяются потребители I , II категории надежности, поэтому коэффициент Кз = 0,7

S_треб= МВА

Определим требуемую мощность одного силового трансформатора

Sтреб₁ =; МВA (6)

Где n-количество трансформаторов; n=2, т.к. по заданию двух трансформаторная подстанция.

S_треб1 = МВА

По величине S_треб1 по литературе /2/ выбираем силовой трансформатор со стандартной ближайшей мощностью и с заданным по проекту напряжением U₁ и U₂.

Данные силовых трансформаторов приведены в таблице

Таблица

Тип	Sнтр; МВА	U1н кВ	U2н Кв	?Pкз; кВт	Uкз; %
ТМН 6300/35	6,3	35	10,5	55	5,5

Определяем действительный коэффициент загрузки, намеченных к установке силовых трансформаторов в нормальном режиме работы

К_зд = (7)

Условие 0,6 К_зд 0,75

К_зд=

Определим коэффициент загрузки в аварийном режиме, т.е. при отключении одного из силовых трансформаторов

К_за = (8)

К_за1=

Условие К_за 1,4

Вывод: По коэффициентам загрузки в нормальном и аварийном режиме выбираем трансформатор типа ТМН-6300/35

1.2 Выбор токоведущих частей (ТВЧ)

1.2.1 Выбор ТВЧ по условию нагрева

Проводники электросетей от проходящего по ним тока нагреваются. Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности, поэтому устанавливаются предельно допустимые значения температурного нагрева в зависимости от марки и материала изоляции.

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая предельно допустимая температура нагрева, называется длительно-допустимым током по нагреву.

Значение максимальных длительно-допустимых токов определяется из условия допустимого износа материала изоляции.

При расчете сети по нагреву, сначала выбирают марку проводника в зависимости от характера среды помещения и способа прокладки, затем переходят к выбору сечения проводника по условию длительно-допустимых токов. При этом должно выполняться условие: I_p I_дл.доп., (9), где I_p - рабочий расчетный ток; А; I_дл.доп. - длительно-допустимый ток данного проводника; А

Поясняющая схема для выбора сети дана на рисунке1

Рисунок 1 - Поясняющая схема.

На высокой стороне выбираем воздушную линию марки АС, шину круглого сечения марки АТ; на низкой стороне выбираем кабельную линию марки ААБ, шину прямоугольного сечения марки АТ.

Определим ток, протекающий в сети до трансформатора в нормальном режиме работы:

I_н1 = I_ш1= ; А, (10)

где S_нтр - номинальная мощность трансформатора; кВА; U_н1 - первичное напряжение трансформатора: кВ; К_зд - действительный коэффициент загрузки

I_н1 = I_ш1=А

Определим максимальный ток нагрузки до трансформатора при отключении одного из них:

I_нмах= ; А, (11)

где К_за - коэффициент загрузки в аварийном режиме

I_нмах= А

Выбираем ТВЧ на высокой стороне трансформатора.

Воздушную линию (ВЛ) выбираем по условию (9)

I_нмах I_дл.доп.

145,7А 175А

АС 35/6,2 I_дл.доп = 175А

Выбираем шины круглого сечения по условию (9)

I_н1 I_дл.доп.

74,9А 120А

АТ 6 мм I_дл.доп. = 120А

Определим номинальный ток, протекающий по ТВЧ после трансформатора: по формуле (10)

I_н2 = I_ш2= ; А

I_н2 = I_ш2=А

Определим максимальный ток, протекающий по ТВЧ после трансформатора: в аварийном режиме по формуле (11)

I_нмах2= ; А

I_нмах2=А

Выбираем ТВЧ на низкой стороне трансформатора.

Выбираем КЛ марки ААБ по условию (9)

I_нмах2 I_дл.доп.

485,5А 2275А = 550 А

ААБ 2(3150) I_дл.доп.=550 А

Выбираем шины марки АТ прямоугольного сечения по условию (9):

I_н2 I_дл.доп.

249,7А 365А

АТ (304) I_дл.доп. = 365А

1.2.2 Выбор экономически целесообразного сечения ТВЧ

Снижение затрат на сооружение электросетей промышленных предприятий в значительной степени зависят от выбора экономически целесообразного сечения определяемого экономической плотностью тока (_эк). Литература /1/ рекомендует _эк, принятую на основе технико-экономических расчетов с учетом стоимости потери электроэнергии, экономии цветных металлов.

Для ВЛ: _эк = 1,0 А/мм²

КЛ: _эк = 1.,2 А/мм²

Экономическое сечение определяется:

S_эк =I_p/_эк; мм² (12)

Где I_p - расчетный ток, протекающий по линии; А

I_p=I_н1 - для ВЛ

I_p=I_н2 - для КЛ

S_эк1= 74,9/1 = 74,9 мм²

S_эк2= 249,7/1,2 =208 мм²

Должно выполняться условие:

S_эк S_доп (13)

Для ВЛ: АС 35/6,2

74,9 мм²35мм² условие не выполняется, выбираем ВЛ большего сечения.

АС 95/16 I_дл.доп = 330 А

74,9 мм²95мм²- условие выполняется.

Для КЛ: ААБ2(3150) S_доп=1502=300 мм² по условию (13) 208мм² 300мм², условие выполняется..

1.2.3 Выбор ТВЧ по потере напряжения

Выбранные по длительно-допустимому току ТВЧ должны быть проверены на потерю напряжения, т.к. для нормальной работы электроприемников напряжение на их выводах должно быть по возможности близким к номинальным значениям. Номинальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора согласно ГОСТу принято на 5% выше номинального напряжения сети для компенсации потерь напряжения в сети.

Потери напряжения в сети определяют по формуле:

? U%= ; (14)

где U_н - Номинальное напряжение сети; В

I_p - расчетный рабочий ток; А

- длина линии; км

ВЛ: КЛ:

U_н1 =35000 В U_н2=10000 В

I_н1 =74,9 А I_н2= 249,7А

₁=22 км ₂=0,2 км

х₀=0,4 Ом/км х₀=0,079/2 Ом/км =0,04 Ом/км

r₀ =0,306 Ом/км r₀ = 0,206/2 Ом/км =0,103 Ом/км

cos = 0,85 - коэффициент мощности

sin = 0,62

Потери напряжения на ВЛ:

?U₁ =

Потери напряжения на КЛ:

?U₂ =

Должно выполняться условие

?U%? U_доп.%=5% (15)

4,13% 5% 0,097%5%

Вывод: В данном разделе выбраны и проверены ТВЧ:

ВЛ: АС 95/16 I_дл.доп = 330 А

АТ 6 мм I_дл.доп.. = 120А

КЛ: ААБ2 (3150) I_дл.доп..= 550А

АТ (304) I_дл.доп.. = 365А

1.3 Расчет токов короткого замыкания в точках К1 и К2

Для расчетов токов короткого замыкания составляем расчетную схему (рисунок 2) системы электроснабжения и на ее основе схему замещения (рисунок 3).

Расчетная схема представляет собой упрощенную однолинейную схему, на которой указаны все элементы схемы электроснабжения, влияющие на ток короткого замыкания. Здесь же указаны точки, в которых необходимо определить токи короткого замыкания.

Схема замещения представляет собой электрическую схему соответствующую расчетной схеме, в которой все элементы представлены активными и индуктивными сопротивлениями.

Расчет токов короткого замыкания выполняют в именованных или относительных единицах. При расчете сетей свыше 1кВ предпочтения отдаются относительным единицам. В данном курсовом проекте рассчитываем токи короткого замыкания в относительных единицах.

При расчете в относительных единицах все величины сравниваем с базисными. За базисную мощность примем S_б=100 МВА.

За базисное напряжение:

U_б1 = 37,5 кВ

U_б2 = 10,5 кВ

Рассчитаем базисные токи по формуле:

I_б= ; кА (16)

Где S_б - в МВА

U_б - в кВ

I_б1= кА

I_б2 = кА

1.3.1 Расчет токов короткого замыкания в точке К1

Определим сопротивления электросистемы до линии передающей электроэнергию на проектированную подстанцию.

Хс= (17)

Где S_кип - мощность короткого замыкания на шинах источника питания.

Х_с=

Определяем активное и индуктивное сопротивление провода питающей линии марки АС по формулам:

х_*вл=х₀ (18)

r_*вл = r₀ (19)

Где х₀ и r₀ - удельное индуктивное и активное сопротивление провода.

r₀ =0,306 Ом/км х₀ = 0,4Ом/км

=22 км

x_*вл =0,4 22 =0,626

r_*вл = =0,306 22 =0,48

Определим результирующие активное и индуктивное сопротивления до точки короткого замыкания К1.

активное r_*к1 = r_{*вл (20)}

индуктивное x_*к1=х_*c + х_*л1 (21)

x_*к1=0,16+0,626=0,742

Если выполняется условие

r_*к1 , (22)

то активным сопротивлением пренебрегаем

0,48

Так как условие не выполняется, то полное сопротивление определяется по формуле:

(23)

=0,88

Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания в точке К1:

I_пк1=; кА (24)

I_пк1= кА

Определим ударный ток в точке короткого замыкания К1

i_уд1= I_пк1 К_у кА (25)

Где К_у - ударный коэффициент

По литературе /1/ К_у = 1,25 при x_*к1/ r_*к1=0,742/0,48 =1,55

i_уд1= 1,74 1,25= 3 кА

Определим мощность короткого замыкания в точке К1

S_кк1=; МВА (26)

S _кк1=МВА

1.3.2 Расчет токов короткого замыкания до точки К2

Определим реактивное сопротивление силового двух обмоточного трансформатора

Х_*тр= (27)

где U_кз% - напряжение короткого замыкания силового трансформатора

S_нтр - номинальная мощность силового трансформатора

Х_*тр = МВА

Определим активное и индуктивное сопротивления КЛ от трансформатора до точки короткого замыкания К2 по формулам (18) и (19)

х_*кл2=0,04 0,2 =0,0072

r_*кл2=0,103 0,2 = 0,0185

Определим результирующее активное и индуктивное сопротивления до точки короткого замыкания К2 по формулам (19) и (20).

х_*кл2=х_*кл1 + х_*тр + х_{*кл2 (28)}

х_*кл2=0,742 + 0,87 + 0,0072 = 1,62

r_*кл2= r_*кл1 + r_{*кл2 (29)}

r_к2=0,48 + 0,0185 = 0,5

Проверяем выполнение условия (22):

Если r_*кл2 ; 0,5 < ,

Условие выполняется, значит: Z _*кл2 =1,62

Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания в точке К2 по формуле (24)

I_пк2=; кА

Iпк₂= кА

По литературе /1/ К_у = 1,8, т.к. не учитываем активное сопротивление

Определим ударный ток в точке короткого замыкания К2 по формуле (25)

i_уд2= 1,83,4= 8,63 кА

Определим мощность короткого замыкания в точке К2 по формуле (26)

S_кк2=МВА

Данные токов короткого замыкания заносим в таблицу 3.

Таблица 3.

Точки КЗ	Iп; кА	Iу; кА	Sк; МВА
К1	1,74	3	113,7
К2	3,4	8,63	61,7

Вывод: Из расчетов видно, что они выполнены, верно, т.к. мощность короткого замыкания убывает по мере удаления точки короткого замыкания от источника питания (S_кип > S_кк1 > S_кк2). (628 МВА > 113,7 МВА > 61,7МВА)

1.4 Действие токов короткого замыкания

1.4.1 Проверка на динамическую стойкость

Действие токов короткого замыкания бывает термическим и электродинамическим. Из курса ТОЭ известно, что системы проводников при протекании по ним токов испытывает электродинамическое взаимодействия в проводниках

При этом в наиболее тяжелых условиях находится проводник средней фазы. При коротком замыкании в результате возникновения ударных токов в шинах и других конструкциях РУ возникают электродинамические усилия создающие изгибающие моменты и механические напряжения в металле.

Условия электродинамической стойкости

_{расч доп,} (30)

где для алюминия _доп = 80 МПа

Проверим шины круглого сечения марки АТ 8 мм

Определим силу взаимодействия между проводниками по формуле:

F=1,76i_ук1² ( L /а) 10^-2; Н (31)

где i_ук1 - ударный ток в точке К1

L - расстояние между изоляторами одной фазы

L=600 см для ячейки ОРУ на 35 кВ

а - расстояние между шинами соседних фаз

а=(Af-f) +20+ d

(Af-f) = 440 мм - величина постоянная

d - диаметр, толщина шины

а=440+20+6=466мм

F=1,76 3² (600/46,6) 10^-2=2,04 Н

Определим изгибающий момент

M=; Hм (32)

М= Нм

Определим сопротивление в металле для круглых шин

W=0,1 d³ cм³ (33)

W=0,1 0,6³=0,0216 мм³

Определим расчетное напряжение в металле

_расч=; МПа (34)

_расч= МПа

Должно выполняться условие (30)

Так как 56,6МПа<80МПа, условие выполняется, оставляем шину диаметром 6мм, I_дл.доп=120А.

Проверим шины прямоугольного сечения марки АТ 304

Определим силу взаимодействия между шинами по формуле (29)

F=1,76 i_уд2² ( L/а) 10^-2Н

где i_уд2 - ударный ток в точке К2

для ЗРУ камер КРУ2-100

а=230 мм L=900мм

для ЗРУ камер КСО-366

а=250 мм L=1000мм

В настоящем курсовом проекте выбираем камеры КСО-366

F=1,76 8,63² (1000/250) 10^-2=5,24 Н

Определим изгибающий момент по формуле (32)

М= Нм

Расположим шины плашмя



Рисунок 4 - Расположение шин на изоляторах (плашмя)

По литературе /1/

Определим момент сопротивления шин.

W=; см³ (35)

W=см³

Определим расчетное напряжение в металле по формуле (32)

_расч= МПа

Условие (30) выполняется _расч=0,879 МПа _доп=80 МПа

Шину оставляем прежней АТ(304).

1.4.2 Проверка ТВЧ на термическую стойкость

При протекании тока К.З температура возрастает, длительность процесса К.З очень мала, поэтому тепло возникающее в проводнике не успевает передаваться в окружающую среду и идёт на его нагрев. Нагрев может достичь опасных значений и привести к обугливанию, деформациям и плавлению ТВЧ, поэтому ТВЧ проверяют на термическую стойкость.

Сечение кабеля на термическую стойкость для трёхфазного короткого замыкания проверяют по формуле:

F_min = (36)

где В_к - тепловой импульс

С_т - коэффициент, зависящий от марки материала и от проводника

Тепловой импульс определяется по формуле:

В_к= I_пк² t_откл.; А²с (37)

где t_откл. - время отключения короткого замыкания;

t_откл. = t_выкл..+ t_з; с_.

t_выкл. =0,5с; t_з;=0,8с

t_откл. = 0,8 + 0,5 = 1,3с

С_т =85 - для алюминиевых жил кабелей;

С_т =88 - для алюминиевых шин

Определим минимальное сечение выбранных проводников в данном курсовом проекте по формуле (50):

F_min =; мм² (38)

Для ВЛ: АС95/16 F_min = 95мм²

Для кабеля ААБ 2(3150) F_min = 300мм²

Для шин АТ диаметром 6мм F_min = 28,26 мм²

Для шин АТ(304) F_min = 120мм²

F_доп=(3,146²)/4 =28,26 мм²

Должно выполняться условие:

F_min F_доп (39)

Для всех ТВЧ условие (47) выполняется. ТВЧ остались прежними.

Вывод: В данном разделе проверены ТВЧ на высокой и низкой сторонах трансформатора на электродинамическую и термическую стойкость.

1.5 Релейная защита силового трансформатора

Релейной защитой называется специальное устройство, состоящее из реле и других аппаратов, которые обеспечивают автоматическое отключение поврежденного элемента, если данное повреждение представляет собой опасность для электрооборудования.

Релейная защита должна удовлетворять следующим требованиям:

ь Должна быть селективной, т.е. отключать только поврежденные участки цепи.

ь Должна быть быстродействующей.

ь Должна быть достаточно чувствительной ко всем повреждениям.

ь Должна быть надежной.

1.5.1 Расчет МТЗ силового трансформатора

Максимальная токовая защита (МТЗ) наиболее простая, надежная и широко применимая для защиты силовых трансформаторов, электродвигателей и линии электропередач с односторонним питанием. Реле тока МТЗ необходимо построить по номинальному максимальному току нагрузки I_нмах1=145,7 А

Определим первичный ток срабатывания защиты силового трансформатора

I_ср.з1.=К_н I_нмах; А (40)

где К_н - коэффициент надежности

К_н =1.,2

I_ср.з1=1,2 145,7= 174,84А

Рисунок 6 - Схема максимально-токовой защиты (МТЗ)

Определим коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока по высокой стороне

К_ТТ = (41)

где I_н1- первичный ток трансформатора тока

I_н2- вторичный ток трансформатора тока

К_ТТ =

Определим вторичный ток срабатывания защиты.

I_ср.з2=I_ср.рт=; А (42)

где К_сх - коэффициент схемы, зависит от схемы включения вторичных обмоток измерительного трансформатора тока и реле тока между собой.

В данном курсовом проекте принимаем: К_сх = 1

К_В - коэффициент возврата реле тока

К_В =0,750,95 - для реле РТ-40

К_В =0,80,9 - для реле РТ-80

В данном курсовом проекте принимаем К_В =0,8

I_ср.з12 = I_ср.рт = А

По литературе /3/ выбираем реле тока с такой шкалой уставок, чтобы величина тока уставки находилась по середине шкалы уставок.

Выбираем реле времени.

t_ср.рв=t_уст.рв=t_з+t_в; сек (43)

t_ср.рв=t_уст.рв=0,5+0,8=1,3сек

По литературе /3/ выбираем реле времени с такой шкалой уставок, чтобы величина времени уставки находилась по середине шкалы уставок.

Данные реле заносим в таблицу 5.

Таблица 5 - Параметры реле

Наименование реле	Тип	Uн, В	Уставка	Пределы уставок	Количество
Реле тока	РТ-40/10	220	5,5А	2,510А	2
Реле времени	ЭВ-122	220	1,3сек	0,353,5 сек	1
Указательное реле	-	220	-	-	1

Вывод: В данном разделе выбрана защита, рассчитана МТЗ, а также выбраны соответствующие реле.

1.5.2 Проверка ТВЧ на термическую стойкость

При протекании тока короткого замыкания температура проводника повышается, длительность процесса короткого замыкания очень мала. По этому тепло, возникающее в проводнике, не успевает передаться в окружающую среду и идет на его нагрев. Чрезмерное повышение температуры может привести к выжиганию изоляции, разрушению и расплавлению контактов, поэтому ТВЧ проверяют на термическую стойкость. Данные ТВЧ приведены в таблице 4.

Таблица 4-Данные ТВЧ

ТВЧ	Тип ТВЧ	Iн=Iш, А	Iдл.доп, А	Iпо, кА	0, C	доп.н., C	доп.кз, C	в, сек	tз, сек
ВЛ	АС120/19	113,3	390	2,78	25	70	200	0,3	1
Шины сечения	АТ 6	113,3	120	2,78	25	70	200	0,3	1
КЛ	ААБ 3(3240)	396,4	1065	4,17	15	60	200	0,3	1
Шины сечения	АТ 404	396,4	480	4,17	25	70	200	0,3	1

Проверим термическую стойкость ВЛ.

Произведем уточнение температуры нагрева ВЛ в нормальном режиме работы, т.к. ток нагрузки не совпадает с длительнодопустимым током.

н=₀+(_доп.н-₀) ()²; C (31) ,где Iн = Iн₁

н₂=25+(70-25) ()²=28,8C

Определим тепловой эквивалент для нормального режима работы по графику рис. 6.13 из литературы /1/.

Ан=0.2810⁴ А²С/мм²

Определим действительное время протекания тока короткого замыкания

t_{действ.}= t_в+t_з; с (32)

t_действ=0,3+1=1,3с

Определим приведенное время апериодической составляющей тока короткого замыкания

t_пра=0.005*"; с ,где "=; т.к. I_пко= I_пк то "=1

t_пра=0,0051=0.005 с

Определим приведенное время периодической составляющей тока короткого замыкания по графику 6.12 литературы /1/

t_пр.п=1,2с

Определим суммарное приведенное время

t_пр=0,005+1,2 = 1,205 с

Определим тепловой эквивалент при коротком замыкании

А_к=А_н+, А²с/мм² (33)

Ак=2800+()²1,205 = 3446 А²с/мм

По графику 6.13 литературы /1/ определим t нагрева при коротком замыкании _к=45С

Условие _кдоп. (34)

45С200С значит ВЛ по термической стойкости проходит.

Проверим шины круглого сечения на термическую стойкость.

Произведем уточнение температуры нагрева шин круглого сечения в нормальном режиме работы, т.к. ток нагрузки не совпадает с длительно-допустимым током, по формуле (31)

н₂=25+(70-25) ()²=65,1C

Определим тепловой эквивалент для нормального режима работы по графику рис. 6.13 из литературы /1/.

Ан=0,710⁴ А²С/мм²

Определим площадь круглого сечения шин круглого сечения.

S=; мм²

S = =28,26мм²

Определим тепловой эквивалент при коротком замыкании по формуле (33)

Ак=7000+()²1,205 = 1325 А²*с/мм²

По графику 6.13 литературы /1/ определим t нагрева при коротком замыкании к=195С

По условию (34). _доп.кз=200 С > к=195С, шины круглого сечения по термической стойкости проходят.

Проверим КЛ на термическую стойкость.

Произведем уточнение температуры нагрева КЛ в нормальном режиме работы, т.к. ток нагрузки не совпадает с длительнодопустимым током, по формуле (31)

н₃=15+(60-15) ()²=31,8C

Определим тепловой эквивалент для нормального режима работы по графику рис. 6.13 из литературы /1/.

Ан=0.,410⁴ А²С/мм²

Определим тепловой эквивалент при коротком замыкании по формуле (33) Ак=4000+()²1,205 = 4040А²с/мм²

По графику 6.13 литературы /1/ определим t нагрева при коротком замыкании к=33С. Т.к. _доп.кз=200С > к=33С то КЛ по термической стойкости проходит.

Проверим шины прямоугольного сечения на термическую стойкость.

Произведем уточнение температуры нагрева шин прямоугольного сечения в нормальном режиме работы, т.к. ток нагрузки не совпадает с длительнодопустимым током, по формуле (31)

_н2=25+(70-25) ()²55,7C

Определим тепловой эквивалент для нормального режима работы по графику рис. 6.13 из литературы /1/.

Ан=0,710⁴ А²С/мм²

Определим тепловой эквивалент при коротком замыкании по формуле (33)

Ак=7000 +()² 1,205= 7818 А²с/мм²

По графику 6.13 литературы /1/ определим t нагрева при коротком замыкании к=65С

Т.к. _доп.кз=200 С > к=65С то шины прямоугольного сечения по термической стойкости проходят.

Вывод: В данном разделе проверены ТВЧ на термическую стойкость. Все ТВЧ остались прежними.

1.6 Релейная защита силового трансформатора

Релейной защитой называется специальное устройство, состоящее из реле и других аппаратов, которые обеспечивают автоматическое отключение поврежденного элемента, если данное повреждение представляет собой опасность.

Релейная защита должна удовлетворять следующим требованиям:

ь Должна быть селективной, т.е. отключать только поврежденные участки цепи.

ь Должна быть быстродействующей.

ь Должна быть достаточно чувствительной ко всем повреждениям.

ь

ь Должна быть надежной.

1.7.1 Расчет МТЗ силового трансформатора

Максимальная токовая защита (МТЗ) наиболее простая, надежная и широко применимая для защиты силовых трансформаторов, электродвигателей и линии электропередач с односторонним питанием. Реле тока МТЗ необходимо построить по номинальному максимальному току нагрузки Iн_мах1=113,3А

Определим первичный ток срабатывания защиты силового трансформатора

Iср.з₁.=Кн*Iн_мах; А (34)

где Кн - коэффициент надежности

Кн=1.151.25

Iср.з₁.=1,2113,3= 135,96А

Рисунок 6 - Схема МТЗ

Определим коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока по высокой стороне

К_ТТ = (35)

где Iн₁- первичный ток трансформатора тока

Iн₂- вторичный ток трансформатора тока

К_ТТ =

Определим вторичный ток срабатывания защиты.

Iср.з₂=Iср.рт=; А (36)

где Ксх - коэффициент схемы, зависит от схемы включения вторичных обмоток измерительного трансформатора тока и реле тока между собой.

Ксх=1 при соединении в полную или не полную звезду

Ксх=3 при включении реле на разность токов двух фаз

В данном курсовом проекте принимаем: Ксх = 1

Кв - коэффициент возврата реле тока

Кв=0.750.95 - для реле РТ-40

Кв=0.80.9 - для реле РТ-80

В данном курсовом проекте принимаем Кв=0.8

Iср.з₂ = I_ср.рт = А

По величине тока срабатывания реле тока. намечается ток уставки реле тока: I_уст.рт.=I_ср.рт=4,25А

По литературе /3/ выбираем реле тока с такой шкалой уставок, чтобы величина тока уставки находилась по середине шкалы уставок.

Выбираем реле времени.

t_ср.рв=t_уст.рв=t_з+t_в; сек

t_ср.рв=t_уст.рв=0,3+1=1,3сек

По литературе /3/ выбираем реле времени с такой шкалой уставок, чтобы величина времени уставки находилась по середине шкалы уставок.

Данные реле заносим в таблицу 5.

Таблица 5 - Параметры реле

Наименование реле	Тип	Uн, В	Пределы уставок	Уставка	Количество
Реле тока	РТ-40/10	220	1,510А	4,25А	2
Реле времени	ЭВ-122	220	0.253,5 сек	1,3 сек	1
Указательное реле	РУ-21	220	-	-	1

силовой трансформатор токоведущий релейный защита

Вывод: В данном разделе выбрана защита, рассчитана МТЗ и выбраны соответствующие реле.

Размещено на Allbest.ru