Фактическая расчетная вторичная нагрузка для принятой схемы по табл 1-5 Л.).

Сечение по ПУЭ в токовых цепях для медных проводов меди 2,5 мм², алюминиевых проводов AI4 мм². В дифференциальной защите сопротивление алюминиевых проводов при длине 35 м и сечении 4 мм².

,

где длина кабеля от трансформатора тока до реле(м)

сечение провода (кабеля) мм²

удельная проводимость, () меди=57 для алюминия - 34,5

Ом

Сопротивление токового реле

где потребляемые мощности, ВА

ток, при которой задана потребляемая мощность, А

РТ-40:

Ом

РП-361

Ом

РВМ-12

Ом

ДЗТ-11

Ом

Проверка надежной работы контактов токовых реле максимальной защиты.

По значению

А.

Определяется :

С учетом последовательного вычисления вторичных обмоток по величине по кривой приложения П8 (Л…) находим , тогда . По рисунку 8 (Л…) находим f<10% для РТ - 40 f допускается 50% т.е. надежная работа контактов обеспечена.

Напряжение на выводах вторичной обмотки трансформаторов тока определяется без учета апериодической составляющей тока КЗ по выражению:

В

По условию

Трансформаторы ТВТ- 110 - 600/5 пригодны к работе в защите трансформатора 63 мВА.



9.1 Принципиальная электрическая схема силового трансформатора

Рис.9. Принципиальная электрическая схема токовых цепей и цепей оперативного тока дифференциальной токовой защиты, МТЗ, зашиты от перегрузок силового трансформатора.

Рис.10 Принципиальная электрическая схема оперативных цепей управления

На рис.9, 10 представлен пример принципиальной электрической схемы защит трансформатора 110/10(6) кВ на переменном выпрямленном оперативном токе.

На рис.9 показаны трансформаторы тока и токовые реле защит трансформатора:

КАW1, КАW2 - дифференциальной токовой защиты c торможением (реле ДЗТ-11);

КА1, КА2 - максимальной токовой защиты от внешних КЗ (реле РТ-40);

КАЗ - максимальной токовой защиты от перегрузки, действующей на сигнал (реле РТ-40);

КА4 - реле тока, фиксирующее наличие бестоковой паузы.

В токовые цепи защиты включено специальное трехфазное реле тока КА типа РТ-40/Р-5, контакты которого используются в цепи блокировки и отключения отделителя QR .

Реле КV и КVZ включены в пусковой орган напряжения.

На рис.9 показаны оперативные цепи дифференциальной | токовой и максимальной токовых защит. Источником оперативного тока для промежуточных реле КL _A и КLс (типа РП-361) а также реле времени КТ (РВМ-12) служат трансформаторы тока ТА1 и ТА2. Во вторичные токовые цепи этих трансформаторов тока включены первичные обмотки промежуточных насыщающихся трансформаторов КL _L и КL _T. Их вторичные обмотки через выпрямительные мосты питают катушки реле КL _{1 и} КL ₂, при условии, что срабатывают и замыкают свои контакты реле КАW1, КАW2

(дифференциальная защита) или КТ (реле времени максимальной защиты). В это же время по первичным КL _L и КL _T или одного из них должен проходить вторичный ток КЗ. После срабатывания реле КL замыкаются все его замыкающие контакты, в том числе КL _{1. 1 и} КL _{2.. 1}, которые осуществляют самоудерживание реле. Это сделано для обеспечения надежного и достаточно длительного замкнутого состояния контактов реле РП-361, находящихся в цепях (КL _1. 2 _и КL _{2.. 2}).

Реле времени КТ (типа РВМ-12) имеет в схеме три контакта:

КТ.1 -- замыкающий, который замыкает цепь КL _{1 и} КL ₂,что приводит к включению короткозамыкателя QN;

КТ.2 -- импульсный, с меньшей выдержкой времени, чем КТ1, замыкающий цепь отключения выключателя Q 10(6) kB;

КТ.З -- импульсный, замыкающий с выдержкой около 0,5 с ту же цепь в момент включения вручную или от автоматики (АПВ); эта цепь, называемая

«ускорение защиты после АПВ», создастся на небольшой период, около 1 с, замыканием контакта УДЗ и служит для отключения устойчивого КЗ на стороне 10(6) кВ.

Моторчик реле времени КТ может начать работать при двух одновременных условиях: прохождении тока КЗ по двум или одной из первичных обмоток промежуточных трансформаторов тока КL _T и замыкании цепи его обмотки.

Последнее осуществляется замыкающими контактами токовых реле максимальной защиты КА1 или КА2, а также размыкающими контактами реле КL5.1 и SQ. Реле-повторитель пускового органа напряжения КL5 в нормальном режиме находится под напряжением через замыкающий контакт реле КV1.Размыкающий контакт КL5 в цепи КТ при этом разомкнут.При КЗ срабатывает пусковой орган напряжения, замкнутый контакт КV1 размыкается, КL5 теряет питание, после чего контакт КL5.1 в цепи КТ замыкается, осуществляя пуск максимальной токовой защиты по напряжению.

Параллельно с размыкающим контактом КL5.1 включен размыкающий контакт SQ - контакт вспомогательной цепи выключателя 10(6) кВ или реле-повторителя положения этого выключателя. Это сделано для обеспечении работы максимальной токовой защиты при КЗ между трансформаторами тока ТА1-ТАЗ и выключателем О в тот момент, когда на трансформатор подано напряжение со стороны ВН, а выключатель Q отключен. Поскольку пусковой орган питается от ТV, а на нем в это время может быть нормальное напряжение (от другой секции), пусковой орган не сработает. Вместо него пуск максимальной защиты осуществляет размыкающий контакт SQ, замкнутый при отключенном положении выключателя Q 10(6) кВ. Напомним, что рассматриваемое повреждение находится в зоне действия дифференциальной защиты трансформатора.

Шинки управления ЕV имеют напряжение 220В и нормально питаются от ТСН 10/0,22 кВ (или 6/0,22 кВ). Они называются шинками обеспеченного питания, так как при потере основного источника автоматически переключаются на другой: либо на ТСН соседнего силового трансформатора, либо на свой 110(6} кВ (через промежуточный трансформатор 0.1/0,22 кВ.)

От шинок ЕV получает питание КL5 -- реле-повторитель пускового органа напряжения (см. выше) и зарядное устройство UGC.

Энергия предварительно заряженных конденсаторов СG 1-СG5 используется для выполнения следующих операций:

СG1 - срабатывание общего выходного промежуточного реле КL 4 при действии отключающего элемента газовой защиты KSG2, а также дифференциальной и максимальной защит через реле КL;

СG-2 - отключение выключателя Q10(6) кВ; его электромагнит отключения YАТ может подключаться к СG2 или контактом КТ2 первой ступени максимальной токовой защиты или контактом общего выходного реле КL 4 .1 (для отключения Q при внутренних повреждениях трансформаторов) или контактом КТ3 по цепи «ускорения защиты после АПВ»;

ССЗ - включение короткозамыкателя QN; его электромагнит включения УАС подключается к СGЗ после срабатывания общего выходного реле КL 4 и замыкания контакта КL 4.1;

СG4 - срабатывание реле КLЗ, разрешающего отключение отделителя QR в бестоковую паузу; наступление паузы фиксируется размыкающими контактами токовых реле КА и КА4, которые замыкаются при отсутствии тока через трансформаторы тока ТА и ТА5 соответственно, а также контактом вспомогательной цепи короткозамыкателя QNS или контактом его реле-повторителя, который замыкается после включения короткозамыкателя.

СG5 - отключение отделителя QR; его электромагнит отключения YАТ подключается к СG5 после замыкания контактов реле КL3.1.

На рис.10 не показаны: цепи управления коммутационными аппаратами, цепи сигнализации, в том числе газовой и максимальной токовой защиты от перегруза, а также цепи отдельной газовой защиты устройства РПН.



10. Расчет защит ВЛ- 110 кВ

1. Максимальная токовая защита I ступени - междуфазная отсечка.

= 0,1 с (без выдержки времени - собственные время срабатывания цепей отключения).

При с - может быть введена для защиты от работы трубчатых разрядников.

а) Ток срабатывания по условию отстройки от КЗ

(6-1)

где - коэффициент отстройки, учитывающий погрешности, ТА и ИО, апериодическую составляющую;

= 1,2 ?1,3 - при использовании РТ-40;

= 1,5?1,6 -при использовании реле РТ- 85.

- максимальный ток в защите 3х фазных КЗ в начале смежных участков (в данном случае трансформатор-ввод 110 кВ)

Построим график зависимости токов

l,%	0	20	40	50	60	80	100
,кА	83,8	27,7	16,6	13,8	11,8	9,2	7,5
,кА	73	24	14,4	12	10,3	8	6,6

= 83,8 кА

= 46 кА

А

б) Ток срабатывания по условию бросков тока намагничивания

А

Выбираем установку:

А

Принимаем = 76 В = 76 · 120 = 9120 А составляет 80%

Выбираем реле РТ- 40/100 в 3х фазной 3-х релейной схеме. Длины линий при 3-х фазных и 70%, при 2-х фазных КЗ.

2. Вторая ступень - отсечка с выдержкой времени для защиты остальной части линии и трансформатора ГНН. Реализуется с помощью 2х реле тока и реле времени ток срабатывания защиты ступени II выбирается:

а) по условию отсройки от быстродействующей защиты трансформатора

где = 1,1 ?1,2 - коэффициент отсрочки ступени II

-ток срабатывания быстродействующей (дифференциальной) токовой защиты трансформатора

кА

б) по условию отстройки от максимального 3х-фазного тока трансформатора (точка К4)

кА

Выбираем: 1716 А

Выбираем установку:

А

Принимаем

=15 А. А

= 0,1 + 0,5 = 0,6 с.

Коэффициент чувствительности:

3. Третья ступень - резервная защита для линии W1 и последующих участков. Выполняется 2х и 3х релейной с независимой характеристикой выдержки времени.

Время срабатывания:

.

Ток срабатывания:

при посадках напряжения

при АПВ.

где ; для РТ-40; 0,8 для РТ-85; 0,9 для РСТ-11 и 13.

Дистанционная защита основного комплекта. Шкаф ШДЕ-2801.

Проверка возможности установки на линии дистанционной защиты.

Все повреждения на линии, сопровождающиеся снижением напряжения ниже 0,6 U_н должна ликвидироваться мгновенно, поэтому возможность установки дистанционной защиты проверенной по величине остаточного напряжения на линиях при КЗ в конце зоны защиты.

U_н - это требование устойчивой работы.

где - ток КЗ в () к1 в конце линии

Ом/км

= 85,76 кВ

U_н

Следовательно, система работает устойчиво и дистанционную защиту можно ставить.

Выбор коэффициента трансформации трансформатора тока

А

63,3 1,3 = 82,29

Принимаем 100/5, так как по одной линии могут питаться 2-а трансформатора на подстанции.

I ступень защиты

Первичное сопротивление срабатывания ступени - по отстройке КЗ в конце линии (точкаК₃)

Ом

t_c.з= 0,1 с (без выдержки времени)

селективность по отношению к быстродействующей защите трансформатора достается

= 0,87.

II ступень защиты

Первичное сопротивление выбирается по наименьшему из условий:

1. По условию отсройки от максимального тока нагрузок с учетом самозапуска:

где к_отс=1,3; к_зап=2,5; к_m-коэффициент токораспределения, принимается=1;

2. По условию отстройки от КЗ за трансформатором с наименьшим сопротивлением (у нас один трансформатор и U_min=96,6 кВ).

Принимаем Z”_с.з=17,86 Ом

Проверка по чувствительности при к.з. в конце защищаемой линии

Выбор выдержки времени

III ступень защиты

1. Характеристика срабатывания ДЗ с ШДЭ-2801 - треугольник предусмотрено 2 ступени регулирования наклона и правой боковой стороны, проходящей через начало координат под углом или к оси R.

Рассматривается возможность отстройки от максимального нагрузочного режима по углу. Принимается

угол наклона правой боковой стороны характеристики

. .

Принимается характеристика с углом наклона 47⁰правой боковой стороны характеристики. Если это условие удовлетворяется, то сопротивление срабатывания III ступени выбираются по условию обеспечения требуемой чувствительности в конце зоны резервирования.

Определение сопротивления срабатывания III ступени.

1. По условию отстройки от максимального тока нагрузки с учетом самозапуска

Ом

Если принять отсутствие самозапуска (К_зап=1,2), то Z_с.з.=141,6 Ом.

2. По условию согласования с МТЗ трансформатора ГПП.

А

МТЗ трансформатора с пуском по напряжению (см. расчет МТЗ трансформатора)

Принято: I_{с.зМТЗтр-ра}=485А

Ом



Список использованной литературы

1. Правила устройства электроустановок-6-е изд.перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат,1988.

2. В.А. Андреев «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.(Учебник для вузов по специальности «Электроснабжение»). - М.: Высшая школа, 1991.

3. Э.И.Басс,В.Г.Дорогунцев «Релейная защита электроэнергетических систем.(Учебное пособие для вузов). М.: Изд-во МЭИ,2002.

4. М.А.Беркович «Основы техники релейной защиты».Изд-е 6.М.: Энергоатомиздат,1984.

5. А.М.Авербух «Релейная защита в задачах с решениями и примерами Л.: Энергия,1975.

6. М.А.Шабад «Расчеты релейной и автоматики распределительных сетей» М.: Энергоатомиздат,1985.

7. И.И.Биткин «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.(Учебное проектирование. Учебное пособие) Мар.гос.ун.-т-Йошкар-Ола-2000 г.

8. Руководящие указания по релейной защите В.13Б. « Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500кВ.Расчеты М.: Энергия,1979 г.

9. Руководящие указания по релейной защите В.11. «Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110-750кВ»- М.: Энергия,1979

Размещено на allbest.ru