Расчет параметров электрической сети

Для защиты трансформаторов Т₁ и Т₂ выбираем продольную дифференциальную защиту, защиту от сверхтоков внешних междуфазных КЗ и защиту от перегрузки. Последние две защиты устанавливаются со стороны питания. Также устанавливаем газовую защиту, выполненную с помощью специальных газовых реле.

Продольная дифференциальная защита

Номинальные токи обмоток трансформатора:

Выбираем трансформаторы тока и схемы их соединения. Первая группа ТА соединяется в треугольник, их коэффициент трансформации:

Вторая группа ТА соединяется в звезду, их коэффициент трансформации:

По полученным данным выбираем ТТ для высшей стороны: ТФЗМ110Б-1 с коэффициентом трансформации 400/5, для низшей стороны ТЛК-35 с коэффициентом трансформации 600/5.

Токи в плечах защиты, соответствующие номинальной мощности защищаемого трансформатора:

Т.к. ток больше тока , то сторону низшего напряжения трансформатора принимаем основной.

Первичный ток срабатывания защиты по условию отстройки от тока небаланса при внешних КЗ:

Первичный ток срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания (трансформатор с РПН):

Принимаем первичный ток срабатывания защиты .

Вторичный ток срабатывания защиты (приводится к основной стороне):

Число витков реле РНТ на основной стороне:

Принимаем ближайшее меньшее целое число витков дифференциальной обмотки .

Фактическое значение тока срабатывания:

Расчетное число витков со стороны с меньшим вторичным током (неосновной) исходя из равенства МДС сторон:

Принимаем ближайшее целое .

Число витков уравнительной обмотки:

Составляющая небаланса, вызванная неравенством расчетного и фактического числа витков неосновной стороны:

Суммарный расчетный ток небаланса с учетом составляющей :

Первичный ток срабатывания защиты:

Вторичный ток срабатывания защиты (приводится к основной стороне):

.

Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном КЗ на стороне НН:

.

Достаточный коэффициент чувствительности обеспечен.

Защита от сверхтоков внешних междуфазных КЗ

Проектируем в качестве защиты от сверхтоков внешних междуфазных КЗ МТЗ. Предусматриваем один комплект защиты, устанавливаемый со стороны питания.

Ток срабатывания защиты определяется по следующей формуле:

,

где - коэффициент отстройки;

- коэффициент самозапуска двигателей нагрузки;

- коэффициент возврата;

- максимальный ток нагрузки, от которого необходимо отстроить защиту, обычно определяется из условия возможной перегрузки в 140% одного из двух параллельно работающих трансформаторов.

Коэффициент самозапуска нагрузки:

Где ,

.

Ток срабатывания защиты:

Ток срабатывания реле:

Выдержку времени выбираем по условию селективности

.

Защита от перегрузки

Защита от перегрузки выполняется с помощью МТЗ включенной на ток одной фазы. Комплект защиты устанавливается со стороны питания.

Ток срабатывания защиты:

,

где - коэффициент отстройки, учитывающий погрешность в значении тока срабатывания.

Ток срабатывания реле:

Время срабатывания защиты по условию селективности: .

Газовая защита устанавливается на трансформаторах, имеющих расширители. Как правило, применение газовой защиты является обязательным на трансформаторах мощностью 6,3 МВ•А и более. Электрическая дуга, возникающая при повреждении внутри трансформатора, разлагает масло и изоляционные материалы, что приводит к образованию летучих газов. Будучи легче масла, газы поднимаются в расширитель, который является самой высокой частью трансформатора и имеет сообщение с атмосферой. При интенсивном газообразовании, имеющем место при значительных повреждениях, бурно расширяющиеся газы создают сильное давление, под влиянием которого масло в кожухе трансформатора приходит в движение, перемещаясь в сторону расширителя.

Общий принцип действия газового реле следующий: кожух реле находится ниже уровня масла в расширителе, поэтому он всегда заполнен маслом. Поплавки, стремясь всплыть, занимают самое верхнее положение, возможное по условиям их крепления на оси. При этом положении поплавков контакты реле разомкнуты. При образовании газа он поднимется к расширителю трансформатора. Проходя через реле, пузырьки газа заполняют верхнюю часть его кожуха, вытесняя оттуда масло. По мере понижения уровня масла верхний контакт опускается и через некоторое время, зависящее от интенсивности газообразования, поплавок достигает такого положения, при котором его контакт замыкается.

Рис. 4.1. Схема защиты трансформатора. Рис. 4.2. Оперативные цепи защиты трансформатора.

5. Выбор типов реле

- РТ-40/20;

- ЭВ-112;

- РП-23;

-РУ-21/0,075.

Для трансформатора Т₁: