Максимальные токовые защиты трансформатора от внешних коротких замыканий

3. Максимальные токовые защиты трансформатора от внешних коротких замыканий

МТЗ на стороне ВН трансформатора. Ток срабатывания МТЗ в общем случае определяется по выражению:

Iсз=,

где: Кз – коэффициент запаса, Кз =1,15 – 1,25;

Ксзп – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока

нагрузки в режиме самозапуска двигателей;

Кв – коэффициент возврата реле (для реле серии РТ – 40 Кв=0,85);

Iнmax – максимальный ток нагрузки.

Для МТЗ со стороны ВН можно принять Ксзп=1, а Iнmаx определить с учетом допустимой перегрузки трансформатора, т.е. Iнmax=1,5*Iн (где Iн – номинальный ток трансформатора).

А,

 А.

По найденному первичному току срабатывания I_СЗ МТЗ определяем вторичный ток срабатывания реле I_СР и выбираем тип реле

,

 А.

Выбираем реле типа РТ – 40/20

МТЗ со стороны 110 кВ для повышения чувствительности дополняется блокировкой (пуском) по напряжению.

Трансформаторы напряжения на отпаечных подстанциях устанавливаются на шинах тяговой и районной обмоток трансформатора. В связи с этим напряжения срабатывания защиты по напряжению будет равно:

,

где U_рmin– минимальное рабочее напряжение на шинах, например, тяговой

обмотке;

К_З – коэффициент запаса, Кз=1,15 – 1,25;

Кв – коэффициент возврата (Кв=1,2 для реле типа РН – 50).

 кВ

По найденному первичному напряжению U_СЗ определяем вторичное напряжение срабатывания реле U_СР и выбираем тип реле

,

где n_н – коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

Выбираем трансформатор напряжения НКФ – 110-83У1

U1=110000/ В, U2=100/  В,

n_н=U1/U2=110000/100=1100,

 В.

Выбираем реле РН – 53/200

Uсз = (Uрмин/(Кз*Кв))

U_рмин=27,5 кВ:

Uсз=27,5/1,2*1,2=19,09 кВ

Выбираем тр-р напряжения ЗНОМ-35-65

U1=27500 В, U2=100 В

n_н=U1/U2=27500/100=275

U_ср=19090/275=69 В

Выбираем реле РН – 53/200

Чувствительность МТЗ при наличии блокировки минимального напряжения не проверяется.

Выдержка времени МТЗ со стороны ВН трансформатора tмтз вн должна удовлетворять условиям:

tмтз вн= tмтз сн+Δt;

tмтз вн=tмтз нн+Δt;

где tмтз нн, tмтз сн – выдержки времени МТЗ вводов среднего и низкого напряжения;

Δt – ступень выдержки времени.

Выдержка времени МТЗ ввода районной обмотки на отключение секционного выключателя шин районной обмотки tмтз св определяется по выражению:

tмтз св=tфрп+Δt,

а на отключение выключателя ввода районной обмотки:

tмтз рп=tмтз св+Δt,

где tфрп – выдержка времени фидеров районных потребителей.

tмтз св=0,7+0,4=1,1 с,

tмтз рп=1,1+0,4=1,5 с

Выдержка времени МТЗ ввода 27,5 кВ трансформатора:

tмтз сн=tфкс+Δt=0,5+0,4=0,9 c.

Тогда выдержка времени со стороны ВН:

tмтз вн =1,5+0,4=1,3 с,

tмтз вн =0,9+0,4=1,9 с.

Из двух значений выдержек времени принимаем наибольшее, т. е. tмтз вн =1,9 с. Выбираем реле типа ЭВ – 122 (0,25 – 0,35)

Максимальная токовая защита ввода 27,5 кВ трансформатора. Первичный ток этой защиты определяется на основании уже описанных выражений, причём k_сзп принимается равным 1, Iнmax=2Iн (где Iн – номинальный ток тяговой обмотки трансформатора).

 А,

тогда

 А.

Далее определяем ток срабатывания реле и выбираем его тип. Затем определим чувствительность МТЗ по минимальному току двухфазного к.з. на стороне 27,5 кВ трансформатора:

,

 А

Выбираем реле типа РТ – 40/20.

Значит для повышения k_ч МТЗ дополним блокировкой по минимальному напряжению.

,

.

Выбираем тр-р напряжения ЗНОМ-35-65:

U_1н = 27500 В

U_2н = 170 В

n_Т = 161

Выбираем тип реле РН – 53/200

Выдержка времени МТЗ:

tмтз сн = tфкс+Δt

t мтз. сн=0,5+0,4=0,9

Выбираем реле типа ЭВ – 112(0,1 – 1,3)

Максимальная токовая защита ввода районной обмотки трансформатора. Определим первичный ток срабатывания

,

I_нмакс=2* I_н=2*375=750 А,

А.

Определим ток срабатывания реле:

Выбираем тип реле РТ – 40/50

Значит для повышения k_ч МТЗ дополним блокировкой по минимальному напряжению

Выбираем трансформатор напряжения НОМ-35-66, обмотки:

U_1н = 35000 В

U_2н = 100 В

n_Т = 350

Выбираем тип реле РН – 53/200

Выдержка времени МТЗ ввода районной обмотки на отключение СВ шин

А на отключение выключателя ввода районной обмотки.

Выбираем реле типа ЭВ – 122(0,25 – 3,5)