Защита от однофазных замыканий на землю

5.3 Защита от однофазных замыканий на землю

Защита выполняется с действием на сигнал.

1) Выбираем реле РТЗ-51, ток срабатывания которого находится в пределах  А.

2) Измерительным органом является трансформатор тока нулевой последовательности типа ТЗРЛ.

3) Для кабеля марки А-185 удельный емкостный ток однофазного замыкания на землю  А/км.

Ток нулевой последовательности линии, обусловленный током утечки,

 А. (5.17)

Ток срабатывания защиты:

, (5.18)

здесь  – коэффициент отстройки для защиты без выдержки времени.

 А.

4) Проверку чувствительности защиты не производим, так как неизвестен ток утечки для всей сети предприятия, определяемый экспериментально.

6 Расчёт защиты силового трансформатора Т1

На силовом трансформаторе устанавливаются следующие виды защит:

1) дифференциальная защита от различных видов короткого замыкания;

2) максимальная токовая защита как резервная от внешних многофазных коротких замыканий;

3) защита от перегруза;

4) газовая защита.

6.1 Дифференциальная защита

1) Защита выполняется с помощью дифференциального реле РСТ 15.

2) Номинальные токи обмоток трансформатора:

высшего напряжения

 А; (6.1)

низшего напряжения

 А; (6.2)

В формулах (6.1) и (6.2):

 – номинальная мощность трансформатора Т1, ВА;

 – напряжение высокой стороны трансформатора, В;

 – напряжение низкой стороны трансформатора, В.

3) Для выбора трансформаторов тока найдем максимальные рабочие токи:

на стороне ВН

 А; (6.3)

на стороне НН

 А. (6.4)

На стороне ВН принимаем к установке трансформатор тока типа ТФЗМ-220Б-I-200-0,5/10Р/10Р/10Р:  А,  А.

Коэффициент трансформации трансформатора тока

. (6.5)

На стороне НН принимаем к установке трансформатор тока типа и ТШЛ-10-3000-0,5/10Р:  А,  А.

Коэффициент трансформации трансформатора тока

. (6.6)

Силовой трансформатор Т1 имеет схему соединения обмоток У_н/Д/Д, следовательно, для компенсации сдвига фаз трансформаторы тока на высокой стороне включаются по схеме полного треугольника (), а трансформаторы тока на низкой стороне — по схеме неполной звезды ().

Вторичные токи трансформаторов тока в номинальном режиме работы:

 А; (6.7)

 А. (6.8)

За основную сторону принимаем сторону НН, так как .

4) Определяем токи небаланса, вызванные погрешностями трансформаторов тока  и регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) . При этом все токи приводим к ступени напряжения основной стороны.

Определим ток небаланса :

, (6.9)

где  – коэффициент однотипности трансформаторов тока;

 – коэффициент апериодической составляющей для дифференциального реле;

 – допустимая погрешность трансформаторов тока;

– максимальный сквозной ток, приведенный на высокую сторону, А.

 А.

Определим ток небаланса :

, (6.10)

где  — пределы регулирования напряжения на стороне ВН;

 — пределы регулирования напряжения на стороне СН.

 А.

Предварительное значение тока срабатывания защиты по условию отстройки от токов небаланса

, (6.11)

где  – коэффициент отстройки.

 А.

Ток срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания

, (6.12)

где  – коэффициент отстройки.

 А.

Из двух токов срабатывания выбираем наибольший, то есть  А.

5) Предварительное значение коэффициента чувствительности защиты определяем по току двухфазного короткого замыкания на секции Г_Iс, приведенному на сторону ВН.

. (6.13)

6) Ток срабатывания реле на основной стороне

 А. (6.14)

Ток срабатывания реле на неосновной стороне

 А, (6.15)

где  – коэффициент трансформации силового трансформатора.

7) Примем число витков основной обмотки .

Расчетная МДС основной обмотки

 А·витков. (6.16)

Принимаем ближайшее стандартное значение МДС  .

Расчетное число витков неосновной обмотки находится из условия

. (6.17)

Принимаем .

Составляющая тока небаланса  из-за неравенства расчетного и действительного числа витков

 А. (6.18)

8) Ток срабатывания защиты с учетом всех составляющих тока небаланса

 А, (6.19)

здесь  – коэффициент отстройки.

9) Коэффициент чувствительности определяем по току двухфазного короткого замыкания на секции Г_Iс, приведенному на сторону ВН:

.

Так как коэффициент чувствительности превышает требуемое нормированное значение, то защита удовлетворяет требованиям чувствительности.

10) Ток срабатывания реле на основной стороне

 А.

Ток срабатывания реле на неосновной стороне

 А.