Автоматичне регулювання коефіцієнта трансформації (АРКТ)

2.3 Автоматичне регулювання коефіцієнта трансформації (АРКТ)

З метою підтримки необхідного рівня напруги широко поширено регулювання напруги U_п у споживачів (Рис. 2.2) шляхом зміни коефіцієнта

Рис. 2.2 Пояснююча схема (а) і характеристика зміни напруги у споживача за наявності АРКТ (б).

трансформації трансформаторів знижуючих підстанцій, що живлять розподільну мережу. Для зміни коефіцієнта трансформації під навантаженням трансформатори обладналися пристроями РПН (перемикання відпаювань під навантаженням). Автоматична зміна nт здійснюється спеціальним регулятором АРКТ, що впливає на РПН.

У загальному випадку електрична мережа, одержуюча живлення від шин підстанції, може бути розгалуженою і живити значну кількість навантажень. При цьому найвигідніше підтримувати незмінним напруга в деякій контрольованій крапці, представивши розгалужену мережу у вигляді еквівалентної ліній з одним навантаженням на кінці. Оскільки значення напруги Uп при даному напруги на шинах Uш залежить від падіння напруги в еквівалентній лінії (U_п = U_ш – Z_э,лI_п ), та напруга Uш повинна бути тим більше, чим більше навантаження споживача. Таке регулювання напруги отримало назв зустрічного регулювання.

Незмінність напруги в контрольованій крапці мережі при різних режимах навантаження може бути забезпечена, якщо змоделювати на вході вимірювального органу АРКТ напругу, що існує в регульованому ланцюзі. Для цього до нього необхідно підвести напругу

U_п = U_ш –sI_п

Вимірювальний орган АРКТ є регулятором по відхиленню напруги від заданого значення UКОНТР, пропорційного напрузі в контрольованій крапці. Якщо sIп буде рівне падінню напруги в еквівалентній лінії Z_э,л (від шин підстанції до контрольованої крапки), т, е. I_п = sZ_э,лI_п, то за наявності АРКТ напруга у споживача (у контрольованій крапці) відповідатиме заданому значенню. Із сказаного виходить необхідність ввести у вимірювальний орган напруги АРКТ сигнал, пропорційний струму навантаження. Доцільно використовувати сумарний струм навантаження, оскільки при різних графіках зміни навантажень споживачів регулювання по сумарному струму точніше відповідає необхідному закону регулювання.

Вимірювальний орган підключається до трансформатора напруги ТН і трансформаторам струму ТТ (Рис. 2.2, а).

При відключенні вимикача В (Рис. 2.2, а) АРКТ необхідно вивести з роботи, що проводитися допоміжним контактом В шляхом від'єднання виходу АРКТ від приводного механізму ПМ прибудую РПН. *

На двохтрансформаторних підстанціях, що працюють з відключеним СВ, АРКТ встановлюється на шкірному трансформаторі. При відключенні одного з трансформаторів і включенні секційного . вимикача слід переконатися (у АРКТ трансформатора, що залишається в роботі) в правильності підтримки напруги при зустрічному регулюванні і при необхідності змінити значення s.

Особлівостямі АРКТ є релейность дії, наявність зони нечутливості Uнч вибираною більшою, ніж ступінь зміни напруги DUст при перемиканні одного відпаювання:

U_нч = (1.25¸1.3) DU_ст

Перемікання відпаювань необхідно проводити з витримкою годині, що забезпечує настроєння від короткочасних коливань напруги (наприклад, при пуску електродвигунів). Поєтом при виході напруги у споживача із зони нечутливості регулятора (Рис. 2.2, б) АРКТ за годину t_ср = 1¸2 мін впливає на РПН.

2.4 Вибір і розрахунок захисту трансформатора

Об'єктом, що захищається є два обмотувальний трансформатор власних потреб блоку №3 23Т.

Для захисту трансформатора власних потреб передбачаються захисту:

-          подовжній диференціальний захист від всіх видів коротких замикань в обмотках трансформатора і на його виводах і діє на відключення трансформатора власних потреб і блоку генератор- трансформатор;

-          газовий захист від внутрішньобакових пошкоджень трансформатора, що діє на сигнал і на відключення;

-          максимальний струмовий захист на стороні 10 кВ з пуском по напрузі, що діє з витримками годині на відключення вимикача 6 кВ і на відключення блоку генератор- трансформатор;

-          захист від перевантаження, що встановлений на стороні нижчої напруги трансформатора, діє на сигнал.

Для захисту трансформатора від коротких замикань. У обмотках і на виводах використовується подовжній диференціальний струмовий захист.

Захист є основним і діє на відключення трансформатора без витримки годині. При цьому відключаються блоковий масляний вимикач 1МВ-110кВ, генераторний масляний вимикач 2МВ-10кВ і відключаються введення робочого живлення на секції 3МВ-6кВ. Захист виконаний в трьох фазного виконання з використанням реле типу РНТ-565. Від пошкоджень усередині бака трансформатора, бака «регулятора під напругою» і пониження рівня масла передбачений газовий захист з використанням реле Ргч3-66. Захист діє на сигнал при слабкому газоутворенні і при пониженні рівня масла, а також на відключення без витримки годині при бурхливому газоутворенні.

Від струмів, обумовлених зовнішніми короткими замиканнями, передбачається максимальний струмовий захист з комбінованим пуском по напрузі. Захист діє на відключення 3МВ-6кВ з 1-ою витримкою годині і на відключення трансформатора повністю з 2-ою витримкою годині. Для захисту від струмів, що викликають перевантаження трансформатора, в осередку КРУ 6кВ встановлюється максимально струмовий захист з дією на сигнал.

Табл. 2.1 Розрахунок параметрів трансформатора власних потреб.

По даним з каталога для даного трансформатора і даним розрахунків струмів короткого замикання, отриманим з Архенерго, отримаємо:

№ п/п	Найменування величини	Розрахункова формула	Результат
			10.5 кВ	6.3 кВ
1.	Трансформатор ТСН(основне)
2.	Трансформатор ТСН(min)
3.	Трансформатор ТСН(max)
4.	Опір системи в макс.режиме
5.	Опір системи в мин.режиме

  Табл. 2.2 Розрахунок подовжнього диференціального захисту трансформатора

Найменування величини		Розрахункова формула	Результат
			10,5кВ	6,3кВ
Первинний струм для трансформатора, що захищається, при роботі з номінальним навантаженням
Схема з'єднання трансформаторів струму
Коефіцієнт трансформаторів струму		Кт	1000/5=200	1500/5=300
Вторинний струм в плечах захисту при роботі з номінальним навантаженням			Iном.вт =5501/200=2.75А	Iном.вт= 9181/300=3.06А
Максимальний струм небаланса,обусловленный погрішністю трансформаторів струму і регулюванням напруги		Iнб=I`нб+I``нб= =еКапКоднI(3)до внmax+ +ДUI(3)до внmax	Iнб=0.1116300+ +0.126300=1386 ×А
Первинний струм спрацьовування захисту по умові настроєння від струму небаланса при зовнішньому трифазному короткому замиканні на шинах 6кВ	По умові настроєння від струму небаланса при скозном 3-х фазному КЗ на шинах	IсзНkнIнб ×расч	IсзН1.31386=1801.8 ×A
	По умові настроєння від кидка струму намагнічення	IсзНkнIном	IсзН1.31.05550=750.75A
Первинний струм спрацьовування приведений до основної сторони(6кВ)
Попередній вторинний струм спрацьовування		Iср=Iсз/Кт		Iср=3003/300=10.01 A
Розрахункове число витків трансформатора реле, що насищається, для основної сторони		Wосн расч=Fср/Iср		Wосн расч=100/15.01=6,66 Прийнято-7 витків
Уточнений первинний струм спрацьовування захисту
Уточнений струм спрацьовування реле на основній стороні		Iср осн=Fср/Wосн		Iср осн=100/7=14.3А
Розрахункове число витків на неосновній стороні
Струм спрацьовування на неосновній стороні		Iср неосн=Fср/Wнеосн	Iср неосн=100/7=14.3 А
Первинний струм срабат.з-ты з боку живлення		Iср неосн=IсрnT	Iср неосн=14.3200=2860 ×A
Коефіцієнт чутливості захисту			Чутливість захисту достатня
Тип захисту, що приймається		РНТ-565

 
Табл. 2.3 Розрахунок максимального струмового захисту з пуском по напрузі на стороні 10,5 кВ

№ п/п	Найменування величини	Розрахункова формула	Результат
			10,5 кВ		6,3 кВ
Струмовий орган
1.	Первинний струм спрацьовування по умові отсройки від струму навантаження
2.	Коефіцієнт чутливості при 2-х фазному КЗ на шинах 6,3 кВ в мінімальному режимі
3.	Струм спрацьовування реле	Iс.р.=Iс.з/nT	Iс.р.=962.5/200=4.8 А
4.	Тип реле РТ-40/10, що приймається
Пускові органи напруги
5.	Напруга спрацьовування пристрою фільтр-реле напруги зворотної послідовності	Uс.з=1.1Uном		Uс.з=0.116.3=0.69
6.	Тип реле РНФ-1М, що приймається
7.	Уставка реле, включеного на міжфазне напруга (напруга повернення реле)	Uвозвр.р=Uост/kн деUост=		Uвозвр.р=3.74/1.2=3.12деUост=
8.	Тип реле РН-53/60Д, що приймається

Табл. 2.4 Розрахунок захисту трансформатора від перевантаження.

№ п/п		Результат
		6.3 кВ
1.	Первинний струм спрацьовування захисту	Iсз Н (Кн/кв)×Iном	Iсз = (1,05/1,08)×917,4 = 1205 А
2.	Струм спрацьовування реле	Iср=Iсзkсх/nT	Iсз в = 1205/200 = 6,02 А
3.	Тип реле, що приймається	РСТ-13-24-1