Релейний захист та автоматика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Електромеханічний факультет

Кафедра систем електроспоживання та комп'ютерних технологій у електроенергетиці

Пояснювальна записка до курсового проекту

на тему:

“Релейний захист та автоматика”

з дисципліни

“Релейний захист та автоматика в системах електропостачання”

Виконав:

ст. гр. ЕЕc - 42

Лисюк А.В.

Перевірив:

Оліярник Петро

Миколайович

Тернопіль, 2012

ЗМІСТ

Вступ

Визначення струмів КЗ в точках К4 і К5, з визначенням , , іу в максимальному режимі

Визначення струмів трьохфазного і двофазного КЗ в точці К4

Визначення струмів трьохфазного і двофазного КЗ в точці К5

Визначення струмів однофазного КЗ в точці К5

Визначення струмів КЗ в точках К4 і К5, з визначенням , , іу в мінімальному режимі

Визначення трьохфазного і двофазного КЗ в точці К4

Струм трьох та двофазного КЗ в точці К5

Визначення струму однофазного КЗ в точці К5

Вибір витримок часу релейного захисту ліній електропередач

Вибір трансформатора струму

Розрахунок струмів спрацювання захистів трансформатора

Розрахунок струмів спрацювання диференціального захисту трансформатора

Розрахунок струмів максимального струмового захисту

Розрахунок струмів спрацювання захисту від однофазного КЗ на землю

Перелік використаних джерел

ВСТУП

В енергетичних системах можуть виникати пошкодження і ненормальні режими роботи електрообладнання електростанцій і підстанцій, їх розподільних пристроїв, ліній електропередачі і електроустановок споживачів електричної енергії.

Пошкодження в більшості випадків супроводжуються значним збільшенням струму і глибоким пониженням напруги в елементах енергосистеми.

Підвищений струм виділяє велику кількість тепла, що спричиняє руйнування в місці пошкодження і небезпечний нагрів непошкоджених ліній і обладнання, по яких цей струм проходить.

Пониження напруги порушує нормальну роботу споживачів електроенергії і стійкість паралельної роботи генераторів і енергосистеми в цілому.

Ненормальні режими звичайно приводять до відхилення величин напруги, струму і частоти від допустимих значень. При пониженні частоти і напруги створюється небезпека порушення нормальної роботи споживачів і стійкості енергосистеми, а підвищення напруги і струму загрожує пошкодженням обладнання і ліній електропередачі.

Таким чином, пошкодження порушують роботу енергосистеми і споживачів електроенергії, а ненормальні режими створюють можливість виникнення пошкоджень або розладу роботи енергосистеми.

Для забезпечення нормальної роботи енергетичної системи і споживачів електроенергії необхідно можливо швидше виявляти і відокремлювати місце пошкодження від непошкодженої мережі, відновлюючи таким шляхом нормальні умови їх роботи і припиняючи руйнування в місці пошкодження.

Небезпечним наслідкам ненормальних режимів також можна запобігти, якщо своєчасно знайти відхилення від нормального режиму і вжити заходів до його усунення (наприклад, понизити струм при його зростанні, знизити напругу при її збільшенні і т. д.).

У зв'язку з цим виникає необхідність в створенні і використанні автоматичних пристроїв, що виконують вказані операції і захищаючих систему і її елементи від небезпечних наслідків пошкоджень і ненормальних режимів.

Спочатку в якості подібного захисту застосовувалися плавкі запобіжники. Проте у міру зростання потужності і напруги електричних установок і ускладнення їх схем комутації такий спосіб захисту став недостатнім, через що були створені захисні пристрої, виконувані за допомогою спеціальних автоматів - реле, отримавши назву релейного захисту.

Релейний захист є основним видом електричної автоматики, без якої неможлива нормальна і надійна робота сучасних енергетичних систем. Вона здійснює безперервний контроль за станом і режимом роботи всіх елементів енергосистеми і реагує на виникнення пошкоджень і ненормальних режимів.

При виникненні пошкоджень захист виявляє і відключає від системи пошкоджену ділянку, впливаючи на спеціальні силові вимикачі, призначені для розмикання струмів пошкодження.

При виникненні ненормальних режимів захист виявляє їх і залежно від характеру порушення проводить операції, необхідні для відновлення нормального режиму, або подає сигнал черговому персоналу.

В сучасних електричних системах релейний захист тісно пов'язаний з електричною автоматикою, призначеною для швидкого автоматичного відновлення нормального режиму і живлення споживачів.

До основних пристроїв такої автоматики відносяться: автомати повторного включення (АПВ), автомати включення резервних джерел живлення і обладнання (АВР) і автомати частотного розвантаження (АЧР).

1. Визначення струмів короткого замикання в точках К4 і К5 , з визначенням , , іу в максимальному режимі

1.1 Визначення струмів трьох- і двохфазного короткого замикання в т. К4

Для розрахунку короткого замикання в т. К4 розрахункова схема електричної мережі набуде наступного вигляду:

Спростимо дану схему і замінимо еквівалентною їй.

Отже схема заміщення при короткому замиканні в т. К4:



Спочатку проведемо розрахунок струмів короткого замикання в базових одиницях. Для цього складемо схему заміщення, де в чисельнику вказуємо номер елемента схеми, а в знаменнику - величину знайденого опору.

За базову потужність приймемо потужність трансформатора Т3, а за базову напругу - напругу в точці короткого замикання (тобто 10 кВ). Опір системи не враховуємо, адже за умовою Хс=0.

Отже, Sб=SТ3=40 МВА; Uб=10 кB.

Для початку знайдемо базовий струм:

,

де - базова напруга в точці короткого замикання.

Приведемо всі опори схеми від точки К4 до енергосистеми до базових величин:

а) для трансформаторів формула переходу наступна:

,

де - базова потужність, МВА;

 - номінальна потужність трансформатора, МВА;

- відносний опір трансформатора, %.

б) для ліній формула переходу наступна:

,

де - опір прямої і зворотної послідовності лінії, =1,4 Ом/км;

- довжина відповідної лінії;

Размещено на http://www.allbest.ru/

- напруга лінії, кB.



Тоді результуючий опір:

тоді зверхперехідний струм трифазного короткого замикання в т. К4:

де Хрез -результуючий опір прямої послідовності.

де І? - струм у встановленому режимі при Sс=? і Хс=0.

Знайдемо ударний струм при трифазному короткому замиканні в т.К4:

де kу - ударний коефіцієнт.

Для перевірки проведемо розрахунок короткого замикання в абсолютних одиницях.

Знайдемо опори лінії:

Приведемо опори Хл1, Хл2, Хл3 до базової напруги за формулою:

де Хu ср - опір в омах при Uср=115 кВ.

Знайдемо еквівалентний опір:

Тоді:

Оскільки в базових і абсолютних одиницях співпали, то струми знайдено вірно.

Отже,

Струм двохфазного короткого замикання:

де Хрез1, Хрез2 - результуючі опори відповідно прямої і зворотньої послідовності.

Оскільки в даному випадку схема зворотньої і прямої послідовності співпадають, то запишемо формулу:

Оскільки Sс=? і Хс=0, то =6,89 кА.

1.2 Розрахунок струмів трьох- і двохфазного короткого замикання в т.К5

Размещено на http://www.allbest.ru/

Для розрахунків скористаємось тими ж формулами, що й в п. 1.1.

Тоді схема заміщення:

Проведемо розрахунки в базових одиницях.

Приймемо за базову напругу, напругу тої ділянки, де сталося коротке замикання. А за базову потужність - потужність першого трансформатора.

Sб=Sт1=63 МВА;

Uб=115 кВ.

Тоді базовий струм:

Тоді загальний опір:



Знайдемо струм при трьохфазному короткому замиканні:

Тоді у абсолютних одиницях:

Знайдемо опори лінії:

Приведемо опори Хл1, Хл2, Хл3 до базової напруги за формулою:

де Хu ср - опір в омах при Uср=115 кВ.



Знайдемо еквівалентний опір:

Оскільки в базових і абсолютних одиницях співпали, то струми знайдено правильно.

Отже, =0,93 кА.

Струм при трифазному короткому замиканні:

Ударний струм:

Знайдемо струм при двохфазному короткому замиканні:

Ударний струм:

Отримані розрахунки занесемо в таблицю 1.1.

1.3 Визначення струмів при однофазному короткому замиканні в точці К5

Струм однофазного короткого замикання:

де Хрез0 - опір схеми заміщення нульової послідовності.

Оскільки схеми заміщення прямої і зворотної послідовностей аналогічні попереднім, то зобразимо схему заміщення нульової послідовності (рис.1.3.1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Опори лінії нульової послідовності треба знайти при х0 = 1,4 Ом/км, як для одноколових ліній з алюмінієвим тросом.

Опір Хт1 ми вже знайшли у попередніх розрахунках для двох- і трьохфазного короткого замикання. Хт1=0,105.

Тоді приведемо опори всіх елементів схеми до базисних величин:



В схемі рис.1.3.1. перетворимо трикутник Хл1 Хл2 Хл3 в зірку Х1 Х2 Х3, і одержимо схему рис.1.3.2. , де

Тепер приймемо:

Хт1+Х1=Х4 і Хт2+Х2=Х5.

Х4=0,105+0,143=0,248;

Х5=0,150+0,206=0,356.

Так ми переходимо від схеми рис.1.3.3. до схеми рис.1.3.4.

Нехай Х6 - опір вітки, що містить опори Х3, Х5, Х4 (див. схему рис.1.3.5.).

Перейшовши від схеми рис.1.3.5. до схеми рис.1.3.6. знайдемо еквівалентний опір:

Отже, Хекв0=0,079.

Знайдемо струм однофазного короткого замикання в точці К5:

Ударний струм:

Розрахунок струмів короткого замикання в заданих точках в максимальному режимі занесемо в таблицю 1.3.1.

Таблиця 1.3.1.

Види короткого замикання	точка К5	точка К4
	, кА	, кА	іу, кА	, кА	, кА	іу, кА
трьохфазне	0,93	0,93	2,36	8	8	20,36
двохфазне	0,8	0,8	2,03	6,89	6,89	12,53
однофазне	1,25	1,25	3,18

2. Визначення струмів короткого замикання в т. К4 та К5, з визначенням , , іу в мінімальному режимі

2.1 Визначення струмів трьох- і двохфазного короткого замикання в т. К4

При короткому замиканні в т.К4 у мінімальному режимі розрахункова схема електричної мережі набуде вигляду:

Складемо схему заміщення. Розрахунок струмів короткого замикання будемо проводити в базових одиницях. При обчислені вітки з трансформатором Т2 не враховуємо, тоді схема заміщення:

Приймемо за базову потужність - потужність трансформатора Т3, а за базову напругу - напругу лінії де виникло коротке замикання:

Sб=40 МВА; Uб=10 кB.

Знайдемо опори (як в п.1.1):

Тоді загальний опір:

Хрез= Х1+ Х2+ Х3=0,0667+0,2+0,075=0,33.

Базовий струм:

Знайдемо струм при трьохфазному короткому замиканні:

Для перевірки правильності розрахунків, проведемо розрахунок в абсолютних одиницях; аналогічно як і в п.1.1.:

Тоді Хекв=Хт1+Хт3+Хл3=0,1667+0,1875+0,47=0,8242 Ом.

Отже, трьохфазний струм короткого замикання в точці К4:

Отже, розрахунки були проведені правильно.

Тоді ударний струм:

Знайдемо струм при двохфазному короткому замиканні:

і ударний двохфазний струм короткого замикання

2.2 Визначення струмів трьох- та двохфазного короткого замикання в точці К5

Размещено на http://www.allbest.ru/

Складемо схему заміщення. Розрахунок струмів короткого замикання будемо проводити в базових одиницях. При обчислені вітки з трансформатором Т2 не враховуємо, тоді схема заміщення:

Приймемо за базову потужність - потужність трансформатора Т1, а за базову напругу - напругу лінії де виникло коротке замикання:

Sб=Sт1=63 МВА; Uб=115 кВ.

Тоді базовий струм:

Тоді загальний опір:

Хрез= Хт1+ Хл3=0,105+0,3=0,405.

Знайдемо струм при трьохфазному короткому замиканні:



Тоді ударний струм:

Знайдемо струм при двохфазному короткому замиканні:

і ударний двохфазний струм короткого замикання

2.3 Визначення струмів однофазного короткого замикання в точці К5

Зобразимо схему заміщення нульової послідовності:

Размещено на http://www.allbest.ru/

З попередніх розрахунків відомі значення опорів:

Хт1=0,105; Хт2=0,15; Хт3=0,118; Хл1=0,667; Хл3=0,300.

Схема заміщення нульової послідовності зображена на рисунку 2.3.1.

Приймемо: Хт2+Хл1=Х1 (Х1=0,817), то ми переходимо від схеми рис. 2.3.1 до схеми рис.2.3.2.

Тепер в схемі рис.2.3.2 замінимо паралельне з'єднання Х1 Хт2:

так ми переходимо до схеми рис. 2.3.3.

В схемі рис. 2.3.3 приймемо: Х3 = Хл3+Х2 = 0,300+0,093 = 0,393 (рис. 2.3.4).

З схеми рис.2.3.4 переходячи до схеми рис.2.3.5:

Тоді струм однофазного короткого замикання в точці К5:

де Хрез1, Хрез2, Хрез0 - результуючі опори прямої, оберненої і нульової послідовності.

Значення Іб, Хрез1 і Хрез2 візьмемо з п. 2.1.

Тоді

результати розрахунків занесемо до таблиці 2.3.1

Таблиця 2.3.1

Види короткого замикання	точка К5	точка К4
	, кА	, кА	іу, кА	, кА	, кА	іу, кА
трьохфазне	0,78	0,78	1,98	7	7	17,8
двохфазне	0,67	0,67	1,7	6,06	6,06	15,42
однофазне	1,263	1,263	3,21

3. Вибір витримок часу релейного захисту ліній електропередач

Размещено на http://www.allbest.ru/

У радіальних електромережах з декількома джерелами живлення для забезпечення селективної дії струмових захистів необхідно, щоб вони реагували на один напрям потужності. Такі захисти називаються направленими захистами. В кільцевих сітках з прийомної сторони струми спрацювання захистів повинні бути мінімальними, тому їх вибирають по робочому режимі замкнутого кільця. Отже, згідно з нашою схемою вимикачі В3, В4, В5, В6, В8, В9 необхідно обладнати органами направленої потужності - реле потужності.

Згідно з завданням час спрацювання вимикача найбільш віддаленого трансформатора на стороні низької напруги t=1 с, тобто t12=t11=1 с,

де t12, t11 - час спрацювання вимикачів В12, В11. Витримки часу вибирають по ступеневому принципу, згідно з яким кожна наступна в напрямку джерела живлення витримка часу є більшою від витримки часу попереднього захисту на величину ?t;

де ?t - ступінь селективності реле, с.

При виборі ступеня селективності ?t, враховують наступні вимоги:

– ступінь повинен бути мінімально доступний для зменшення рівня витримок захисту системи;

– ступінь повинен бути таким, щоб пошкодження на попередній ділянці відключились раніше, ніж спрацює захист останньої ділянки.

Враховуючи ці вимоги, ступінь селективності визначають як суму наступних складових:

,

де tвим = (0,05?0,1) с - для повітряних вимикачів і для масляних. Час дії вимикача на відключення з моменту подачі імпульсу на котушку вимикача до моменту розриву дуги на його контактах;

= 0,1 с - похибка реле часу пошкодженого елемента в сторону збільшення витримки часу;

?tрВ2 = 0,1 с - похибка реле часу більш близької до джерела живлення ділянки в сторону зменшення витримки часу;

- час запасу, який враховує неточність регулювання, похибку секундоміра, яким проводиться регулювання, збільшення часу дії вимикачів в зимовий час.

Підставивши значення отримаємо:

?t = (0,05?0,25) + 0,1 + 0,1 + 0,15 = (0,4?0,6) с.

Приймемо ?t = 0,5 с.

Знайдемо витримки часу максимального струмового захисту (В11, В10, В12, В7).

Відомо t11 = t12 = 1 с;

t7 = t12 + ?t = 1+0,5 = 1,5 с;

t10 = t11 + ?t = 1+0,5 = 1,5 с.

Знайдемо витримки часу направленого захисту мережі:

- при короткому замиканні в точці К1:

t6 = 0,5 с; t9 = t7 + ?t = 1,5+0,5=2 с; t3 = t9 + ?t = 2+0,5 = 2,5 с.

- при короткому замиканні в точці К2:

t8 = 0,5 с; t5 = t10 + ?t = 1,5 +0,5 = 2 с; t4 = t5 + ?t = 2 + 0,5 =2,5 с.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Знайдемо витримки часу вимикачів В2 і В1:

t2=t3+?t=2,5+0,5=3 с;

t1=t2+?t=3+0,5=3,5 с;

де ?t - ступінь селективності реле, с;

t - час спрацювання відповідного вимикача, с.

4. Вибір трансформатора струму

Виберемо трансформатор струму для силового трансформатора Т3 потужністю і номінальною напругою . З попередніх розрахунків:

Знайдемо номінальний струм трансформатора:

Трансформатор струму підбираємо по найближчому більшому значенню струму. Вибираємо трансформатор струму типу ТПШЛ-10-3000, з наступними параметрами:

= 100, = 70,

де - коефіцієнт динамічної стійкості; - коефіцієнт термічної стійкості (ці два коефіцієнти вибрані для часу t = 1 c).

Перевіримо трансформатор за наступними умовами:

1) ; 2) ; 3) ;

4) ; 5) ,

де t=1 - кратність термічної стійкості.

Для перевірки трансформатора на термічну стійкість знаходимо tф.п.. Приймемо, що основним захистом трансформатора являється максимальний струмовий з видержкою часу t = 1,5 с.

;

За допомогою графіка для і tф = 1,5 с визначаємо tф.п., яке рівне 1,2 с. Так як tф.п.>1 с , то tф.апер. не враховуємо.

Знайдемо розрахунковий опір навантаження, який складається з сумарного опору з'єднувальних проводів, опору включення реле і контактів.

Опір контактів при всіх розрахунках приймемо рівним Rк = 0,1 Ом. Опір провода знаходимо по формулі (вважаємо, що реле підключене мідним кабелем, довжиною 100 м (l), перерізом 2,5 мм2 (s), питома провідність якого становить 57 м/(Ом•мм2)(?):

До трансформатора підключено диференціальне реле РМТ з внутрішнім опором Rр=0,2 Ом. Для максимального струмового захисту трансформатора приймемо реле РТ - 40, потужністю 0,5 МВА і з струмом 10 А. Тоді знайдемо опір реле:

Розрахункове навантаження трансформатора Zн.р. складається з сумарного опору з'єднаних проводів, включених реле і контактів і визначається по формулах при неповній зірці:

;

Оскільки трансформатор струму з'єднаний в неповну зірку, то розрахунковий опір навантаження знайдемо за формулою:

Розрахункову перевірку на 10 % похибку проведемо по кривих граничної кратності, які являють собою залежність 10 % похибки від значення навантаження від значення граничної кратності, яке розраховується за формулою:

;

де Кн=1,3 - коефіцієнт надійності;

Кп=0,85 - коефіцієнт повороту.

По кривих для трансформатора ТПШЛ-10-3000 допустиме навантаження 7,4 Ом.

Отримані результати обчислень зведемо в таблицю:

Розрахункові величини	Параметри трансформатора
	10 kB		10 kB
	2309,47 A		3000 A
	20,36 kA		424,2 kA
	76,8 kA2•c		16900 kA2•c
	6,5 Ом		7,4 Ом

Оскільки всі умови, які вказані попередньо, виконуються, то трансформатор струму для захисту трансформатора Т3 вибрано вірно.

5. Розрахунок струмів спрацювання захистів трансформатора

5.1 Розрахунок струмів максимального струмового захисту

Струм спрацювання пускових струмових реле вибирають такими, щоб забезпечити виконання наступних умов:

- захист не повинен приходити в дію при проходженні по захищеному елементу максимального струму навантаження;

- захист повинен надійно спрацьовувати при короткому замиканні, яке виникло на захищеній ділянці, і мати коефіцієнт чутливості в кінці цієї ділянки не менше 1,5;

- захист повинен діяти при короткому замиканні, яке виникло на суміжній ділянці і мати коефіцієнт чутливості в кінці суміжної ділянки не менше 1,2.

Для розрахунку максимального струмового захисту, визначимо номінальний струм на низькій стороні трансформатора.

А;

короткий замикання струм електропередача

де -номінальний струм на стороні низької напруги трансформатора, А;

- повна потужність трансформатора, МВА;

- напруга трансформатора на стороні низької напруги, кВ;

Струм спрацювання захисту, тобто вставку пускових реле визначимо за формулою:

А,

де - струм спрацювання захисту, А;

- коефіцієнт надійності, який враховує похибку реле, неточності розрахунків;

- коефіцієнт повернення, який враховується між струмами спрацювання захисту та струмом повернення реле;

- коефіцієнт схеми, який визначається схемою з'єднання трансформаторів струму у неповну зірку;

- максимальний робочий струм на захищеній ділянці, А

= 600 - коефіцієнт трансформації трансформатора струму ТПШЛ - 10-3000/5;

Для визначення коефіцієнта чутливості визначимо струм. Який проходить через обмотку реле :

де - коефіцієнт чутливості захисту.

Оскільки 2,98>1,5, тобто нерівність справджується, то трансформатор вибрано вірно.

Размещено на http://www.allbest.ru/

5.2 Розрахунок струмів диференціального захисту трансформатора

Вибираємо тип релейного захисту для трансформатора Т3, та розрахуємо струми спрацювання диференціального захисту.

Визначаємо коефіцієнт трансформації:

Струми короткого замикання в зоні захисту візьмемо з попередніх розділів:

Оскільки ми не маємо струмів короткого замикання на високій стороні, то переведемо струми низької сторони на високу (через коефіцієнт трансформації):

Розрахуємо струми короткого замикання в зоні захисту.

Знайдемо середнє значення первинних і вторинних номінальних струмів для всіх сторін захищеного трансформатора:

Знайдемо струми небалансу в колах диференціального захисту:

;

де - складова небалансу, яка викликана різницею намагнічуючих струмів трансформаторів струму в плечах захисту;

- небаланс, викликаний регулюванням коефіцієнта трансформації з допомогою РПН;

- небаланс, викликаний неможливістю точної установки на реле РНТ розрахункових чисел витків вирівнюючих обмоток.

Першою умовою вибору первинного струму спрацювання захисту являється відлагодження його струму небалансу.

,

де - коефіцієнт надійності.

Другою умовою вибору струму спрацювання захисту являється його відлагодження від дії стрибка струму намагнічування при включенні трансформатора під напругу.

.

Складова, обумовлена похибкою трансформаторів струму знаходиться по наступній формулі:

де - періодична складова при розрахунковому зовнішньому 3-му короткому замиканні;

- відносну значення різниці струму намагнічення при виборі трансформаторів струму по кривих граничних кратностей і приймається рівним 0,1;

- коефіцієнт одночасності трансформаторів струму, приймається рівним 1;

- коефіцієнт, який враховує перехідний режим. Для реле РНТ може бути прийнятим рівним 1.

Визначимо складову, обумовлену регулюваннням напруги захищеного трансформатора :

де .

Так як не розраховані витки вирівнювальних обмоток реле РНТ, попередньо струм небалансу розраховуємо без :

Знайдемо без попереднє значення струму спрацювання захисту по умовах відлагодження від струму небалансу:

По умовах відлагодження від скачка струму намагнічування трансформатора:

Попередньо вибираємо трансформатори струму на стороні 10 kB типу ТПШЛ - 10-3000/5, а на стороні 115 kB - типу ТФНД - 110М-300/5.

Оскільки , то розрахунок будемо проводити по другій умові.

Знаходимо вторинні струми в плечах захисту з сторони високої і низької напруги при номінальному навантаженні:

Струм спрацювання реле диференціального захисту на стороні 115 kB знаходимо по формулі:



Знайдемо струм, який протікає через реле в мінімальному режимі при 3-му короткому замиканні в точці К3:

Визначимо коефіцієнт чутливості :

Оскільки >2, то трасформатори підібрано вірно.

Знаходимо кількість витків у обмотках реле з врахуванням того, що на комутаторі реле РНТ можна підібрати практично будь-яку кількість витків як основної, так і неосновної обмоток. При виборі витків реле за основну сторону

рекомендується приймати ту, де проходить більший вторинний струм. В нашому випадку за основну приймається сторона 115 кB.

Розрахунок починаємо з вибору числа витків неосновної сторони 10 кВ.

Число витків обмоток реле РНТ, підключених до трансформаторів струму неосновної сторони, знаходимо за формулою:

,

де - магніторушійна сила, необхідна для спрацювання реле в амперах. Для реле РНТ .

Приймемо для неосновної обмотки найближчу меншу кількість витків: .

Знаходимо струм спрацювання реле при вибраній кількості витків неосновної обмотки:

Знаходимо струм спрацювання захисту неосновної сторони трансформатора:

Струм спрацювання захисту на високій стороні:

Оскільки магнітні потоки повинні бути однаковими, тобто

,то.

Для основної обмотки приймаємо найближче більше число витків:

Знаходимо струм небалансу, викликаний неможливістю точної установки на реле РНТ розрахованих чисел вирівнювальних обмоток:

Повний струм небалансу буде рівним:

Знаходимо з врахуванням :

Коефіцієнт чутливості при короткому замиканні:

Оскільки 3,5>2, то достатній для надійної роботи релейного захисту.

6. Розрахунок струмів спрацювання захисту від однофазного короткого замикання на землю

Згідно завдання проведемо розрахунок для вимикача В5. Струм спрацювання захисту визначимо за формулою:

де - коефіцієнт надійності;

- коефіцієнт перехідного режиму, який враховує збільшення струму небалансу в перехідний період при витримці часу більше 0.5 с;

- коефіцієнт небалансу, який викликає спрацювання в нормальному режимі і при зовнішніх між фазних коротких замиканнях;

- струм 3-го короткого замикання від системи в точці К4.

Знайдемо коефіцієнт чутливості для вимикача В5:

де - однофазний струм короткого замикання на ділянці, захищеній вимикачем В5.

Коефіцієнт чутливості достатній для даного вимикача:

де =300 А, оскільки ми вибрали трансформатор струму ТФНД-110М-300/5.

Струми спрацювання направлених відсічок повинні бути відлагоджені від струмів 1-го короткого замикання в протилежних кінцях ліній.

де Кн - коефіцієнт надіійності.

Перелік використаних джерел

1. Авербух А.М. Релейний захист в задачах з рішеннями і прикладами. - Л.: Енергія, 1975.

2. Андреев В.А., Фабрикант В.Л. Релейная защита распределительных сетей. - М.: Высшая школа, 1965.

3. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Высшая школа, 1969. - 512 с.

4. Федосеев А.М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 520 с.

5. Чернобровов Н.В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. Изд. 5-е, перераб. И доп. М., “Энергия”, 1974. - 680 с.

Размещено на Allbest.ru