РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО

 ТРАНСФОРМАТОРА

В сетях напряжением 6 кВ на трансформаторах должны предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при:

· повреждении внутри баков маслонаполненных трансформаторов;

· многофазных коротких замыканиях в обмотках и на выводах;

· однофазных замыканий на землю;

· витковых замыканиях на корпус;

· внешних коротких замыканиях при перегрузках.

Для защиты от перегрузок используют максимальную токовую защиту, которая выполняется на реле тока с выдержкой времени. Реле подключается ко вторичной обмотке трансформатора тока, установленного на стороне 10 кВ силового трансформатора. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены по схеме неполная звезда. Коэффициент схемы:

 ,                                                                                  

где I_K1 – ток короткого замыкания в точке К₁, кА (на стороне ВН)

  I_K2 – ток короткого замыкания в точке К₂, кА. (на стороне НН)

Произвожу расчёт МТЗ с независимой выдержкой времени, выполняемой на реле РТ-40.

Исходные данные для расчёта приводим в таблице 12.

Таблица 12. Исходные данные для расчёта

SНТР, кВА	IK1, А	IK2, А	U1/U2	IPmax, А
400	14500	7800		54,26

9.1. Для релейной защиты выбираем трансформатор тока по [6.198. табл. 31.9], технические данные которого приводим в таблице 13.

Таблица 13. Технические данные трансформатора тока

Условие проверки:

I_H1=300 A > I_Рmax    

 U_H.TP.T=6 кB = U_C =6 кВ

  Условие проверки выполняется.

9.2 Подбор выдержки времени.

 Для того чтобы определить время действия токов КЗ составляем схему для определения выдержек времени.

Рисунок 6 - Схема для определения выдержки времени.

Для того чтобы при повреждении одного из электродвигателей не отключился трансформатор Т2 , его защита должна иметь выдержку времени t2 большую, чем t1  на величину ступени селективности .

Аналогично последующие выдержки и времени защиты трансформатора Т1  и генератора G;      [2, 281]

Принимаем t1 = 0,25с, т.к. в схеме ступенчатая селективность, то принимаем .

= ;

;

= .    

Выполняем проверку на термическую стойкость в режиме К.З.

Условие проверки:

Условие проверки выполняется.

Коэффициент трансформации трансформаторов тока

9.3 Ток срабатывания защиты

,

где К_Н= 1,2 [10.45] – коэффициент надёжности;

 К_В = 0,8 [10.50] – коэффициент возврата.

9.4 Коэффициент чувствительности

Условие проверки:

  Условии проверки выполняется;

Защита чувствительна.

9.5 Ток срабатывания реле

Выбираем по [10.50. табл.5] реле тока РТ-40/10 с параллельным соединением обмоток.

Производим выбор реле времени по [10.125 табл.56]. Выбираем реле типа ЭВМ 142:

- предел уставок-1-20сек;

- разброс времени-0,8 сек 

- время замкнутого состоя 0,1-1,5 сек.

9.6. От междуфазных замыканий в трансформаторе, от замыканий на вводах между обмотками высокого и низкого напряжения используем токовую отсечку, выполненную на реле РТ-40.

9.7. Ток срабатывания защиты

    ,

где К_Н. = 1,2 [1.444] – коэффициент надёжности для токовой отсечки

9.8. Ток срабатывания реле

Выбираем реле РТ-40 с последовательным соединением обмоток, РТ40/100, [10.50].

Составляем схему защиты трансформатора на выбранных реле.

10. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ.

Для расчета заземляющего устройства насосной станции необходимо иметь следующие исходные данные:

- Размер помещения 30х30х6;

- Ток КЗ кА [П3, П6.2.4.];

- Приведенное время действия токов КЗ =1,25с

- Измеренное сопротивление грунта =100,0 Ом∙м

10.1. Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства напряжением 0,4кВ не больше 4 Ом [2.254]. Принимаем Ом. В качестве вертикальных заземлителей выбираем стальные прутковые электроды ø12мм, длина м [2.260]. Принимаем расстояние между вертикальными электродами м. В качестве горизонтального заземлителя выбираем полосу стали размеров (30х4)мм²

;

Полоса термически устойчивая принимаем полосу (30х4)мм²

10.2. Определяем сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода.

Ом,

где =100м [2.257]

=1,5 [1.399. табл. 8.1] – коэффициент сезонности вертикального электрода

– длина электрода, м - 3,0

принимаем =0,5м м. – глубина заложения от нулевого уровня до середины стержневого электрода.

10.3. Определяем ориентировочное число вертикальных электродов.

шт,

где =0,8 [2.261.]

Исходя из ориентировочного числа электродов, выбираем расположение электродов по контору.

10.4. Определяем сопротивление растеканию горизонтальной стальной полосы.

Ом,

где м.

3[1.399]- коэффициент сезонности горизонтального электрода и лежит в пределах от 2,5 – 3,5

=0,5м – глубина заложения полосы, м

в=0,030м – толщина полосы, м

10.5. Уточняем сопротивление горизонтальной полосы.

Ом,

где [1.403] – коэффициент использования горизонтальной стальной полосы.

10.6. Уточняем сопротивление вертикальных электродов с учетом влияния горизонтальной полосы.

Ом

10.7. Определяем точное число вертикальных электродов.

шт. Принимаем уточненное число вертикальных электродов – 25 шт,

где  [1.403] коэффициент использования вертикальных электродов.

11. СПЕЦИФИКАЦИЯ

Наименование и технические характеристики	Тип, марка, обозначение	Единицы измерения	Количество
1. Комплектная трансформаторная подстанция.	КТП-400	Комплект	1
Силовой трансформатор	ТМЗ-400/6	шт.	2
Конденсаторная установка	УК2-0,38-50-У3	шт.	2
Автоматический выключатель	АЕ31134 АЕ-2046	шт. шт.	5 3
Кабель напряжение 0,4 кВ трехжильный алюминиевый, без брони.	АВВГ-1-3х95+1х50 АВВГ-1-3х70+1х35 АВВГ-1-3х35+1х25 АВВГ-1-3х16+1х10	м м м м	160 350 130 40
Шкаф высокого напряжения	ВВ-4	шт.		2
Шкаф низкого напряжения	КРУ-6	шт.		2
Секционная связь	КРУ-6	шт.		1
Автоматический выключатель	А3710Б	шт.		1
Полосовая сталь	(30х4)	м		135
Вертикальный электрод	d=12 ; l=3.0	шт.		25