Расчет релейной защиты и автоматики насосной подстанции напряжением 6/0,4 кВ
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
µй мощности (сюда относится и наш защищаемый трансформатор) хорошую защиту можно обеспечить применением мгновенной токовой отсечки в сочетании с максимальной защитой и газовой защитой.
Газовая защита является: наиболее чувствительной защитой трансформатора от повреждения его обмоток и особенно при витковых замыканиях, на которые максимальная защита и отсечка не реагируют, защитой от понижения уровня масла в маслонаполненных трансформаторах. На нашем трансформаторе предусматриваем газовое реле чашечного типа РГЧ.
Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений предусматриваем токовую отсечку без выдержки времени, устанавливаемую со стороны питания и охватывающую часть обмотки трансформатора.
Рассчитаем коэффициент самозапуска нагрузки:
ксзп
где Iсзп - ток самозапуска нагрузки, А
Iр.макс. - максимальный рабочий ток, А, за Iр.макс. с учетом аварийного отключения второго трансформатора принимаем расчетный суммарный ток двух секций 6 кВ.
= 144,308 А
Iсзп
где Хэ - эквивалентное сопротивление, Ом,
Хэ = Хс. + Хвл + Хтр + Хнагр.
где Х*нагр. = 0,35 (Ом) для общепромышленной нагрузки.
Хэ = 0,27 + 0,243 + 8,41 = 8,92 (Ом)
Iсзп 388,8 (А)
ксзп = 388,8 /144,308 = 2,7
Следовательно, ток срабатывания защиты на стороне 6 кВ, выполненной по схеме неполной звезды с двумя реле РТ-85 (I вариант) и по схеме неполной звезды с тремя реле РТ-85 (II вариант), дешунтирующими соответственно два ЭО будет равен:
Iс.з. ? 633,15 (А)
где кн =1,3 - коэффициент надежности срабатывания реле РТ-85;
кв = 0,8 - коэффициент возврата реле РТ-85.
Заметим, что потребители на стороне 0,4 кВ не являются ответственными и поэтому АВР на стороне 0,4 не предусматриваем.
Тогда ток срабатывания реле максимальной защиты для обоих вариантов будет равен:
Iс.р. (А)
где nт =800/5 - коэффициент трансформации трансформатора тока;
ксх = 1 - коэффициент схемы неполной звезды;
Принимаем ток срабатывания реле РТ-85 Iс.р.= 5 (А), тогда Iс.з (А)
Определим чувствительность максимальной защиты трансформатора:
1) при двухфазном КЗ за трансформатором соединением обмоток /?-11 расчетный ток в реле:
Iр 25,32 (А) (I вариант)
к(2) ч 25,32/5 = 5,06 ? 1,5 и, следовательно, схема неполной звезды с двумя реле нам подходит.
) при однофазном КЗ на стороне 0,4 кВ за трансформатором со схемой соединения обмоток /?-11 ток I(1)к ? I(3)к
Iр (А)
к(1) ч 19,5/5 = 3,8 ? 1,5 и, следовательно, схема нам подходит.
Тогда ток срабатывания отсечки:
Iс.о. ? кн I(3) к.макс. = 1,6 * 4679 = 7486,4 (А)
где кн = 1,6 - коэффициент надежности для реле РТ-85
Проведем расчетную проверку трансформаторов тока типа ТЛМ-10 с nт = 800/5, проверку чувствительности реле защиты и ЭО после дешунтирования, проверку допустимости применения реле РТ-85 по максимальному значению тока КЗ.
) Проверка на 10 % погрешность производится при токе срабатывания отсечки :
к10
чему соответствует сопротивление Zн.доп. = 5,5 (Ом)
В режиме дешунтирования сопротивление Zн.расч. = 2 rпр. + zр + rпер. , где rпр. - сопротивление соединительных проводов (Cu) при длине 15 м и сечении 4 мм2, zр - сопротивление реле РТ-85, rпер. - сопротивление переходное контактов, принимаем равным 0,1 (Ом)пр. (Ом) zр = (Ом)
Zн.расч. = 2 0,04 + 1,87 + 0,1+ 1,87 = 3,97 (Ом) < 5,5 (Ом), что соответствует погрешности ? < 10 % до дешунтирования ЭО.
) После дешунтирования ЭО значение Zн.расч. возрастает на ZЭО = (Ом), таким образом Zн.расч. = 2,97 + 2 = 4,97 (Ом) и погрешность трансформатора тока в режиме после дешунтирования ЭО не превышает 10 %.
) Произведем проверку чувствительности ЭО:
При токе надежного срабатывания ЭО 5 (А) предельная кратность к10 = 1, чему соответствует Zн.доп. = 5,5 (Ом), т.е. значительно больше чем Zн.расч. = 4,97 (Ом). Следовательно, ? < 10 % и тем более f < 10 %.
кч ЭО 7,83 > 1,5,
где Iр.мин.25,3 (А);
Iс.ЭО = 5 (А);
ку = 1 - коэффициент, учитывающий уменьшение тока в ЭО по сравнению с током в измерительных трансформаторах реле защиты при двухфазном КЗ за трансформатором.
) Проверяем точность работы реле типа РТ-85 при максимальном токе КЗ
По Zн.расч. = 3,97 определяем к10 доп. = 13 %, затем кмакс. = 4679/800 = 5,85 и коэффициент А =7,83/5= 1,72 при котором f = 10 %, что меньше допустимых 50% для реле типа РТ-85.
I2к.макс.30 (А) < 150 (А)
) Проверяем максимальное значение напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора тока после дешунтирования ЭО:
U2 макс.* 17,2 * 5 *3,97 = 121 (В) < 1400 (В)
релейный защита автоматика подстанция
Таким образом, трансформатор тока типа ТЛМ-10 нам подходит по всем параметрам.
Технические характеристики трансформатора тока ТЛМ-10
Наименование параметраПоказательНоминальное напряжение, кВ10Номинальная частота переменного тока, Гц50Номинальный вторичный ток, А5Номинальный первичный ток, А800Таблица 3
п/пНаименованиеОбозначение и расчетная формулаВычисленное значение1Максимальный рабочий ток, АIм1442Коэффициент трансформации трансформатора тока nТ800/53Минимальное значение тока трехфазного КЗ в зоне защитыОсновной, АIк1(3)4679Резервной, АIк2(3)-4Сквозной ток КЗ или пусковой ток (для двигателя) при пуске от полного напряжения, АIк(3)-5Расчетные коэффициентыСамозапускаКсзп2,7Схемы включения релеКсх1НадежностиКн1,1Возврата релеКв0,86Ток срабатывания релеРасчетный, А3,95Принятый, Аiср5Первичный, АIсз=iсрnТ8007Чувствительность защитыВ зоне основной защитыКч=0,87 Iк1(3)/ Iсз5,06В зоне резервной защитыКч=0.87 Iк2(3)/ IсзЗа трансформаторомКч=0.5 Iк2(3)/ Iсз8Выбрано токов