Релейная защита

2.10 Релейная защита

В сетях электроснабжения для защиты линий, трансформаторов, двигателей, преобразовательных агрегатов применяют релейную защиту, которая является основным видом электрической автоматики.

Релейной защитой называют специальные защитные устройства, выполняемые при помощи реле и других аппаратов и предназначенные для отключения выключателем в установках напряжением выше 1 кВ или автоматическим выключателем в установках напряжением до 1 кВ повреждённого элемента системы электроснабжения, если данное повреждение представляет собой непосредственную опасность для этой системы, или воздействующие на сигнализацию, если опасность отсутствует.

К релейной защите применяют следующие основные требования:

а) избирательность (селективность) действия, то есть способность релейной защиты отключать только повреждённый участок электрической цепи;

б) быстродействие, то есть способность защиты отключать повреждённый участок электрической цепи за наименьшее возможное время; в случае необходимости ускорения действия защиты допускается её неизбирательная работа с последующим действием АПВ и АВР;

в) надёжность действия, то есть правильная и безотказная работа релейной защиты при всех повреждениях и ненормальных режимах работы элементов, которая обеспечивается применением наименьшего числа устройств с наиболее простыми схемами, наименьшим количеством реле, цепей и контактов;

г) чувствительность, то есть способность защиты отключать участки электрической цепи, которые она защищает, в самом начале их повреждения; в случае необходимости релейная защита должна действовать при повреждениях на смежных участках.

При проектировании релейной защиты учитывают наиболее вероятные повреждения и режимы работы элементов системы электроснабжения.

В данном дипломном проекте рассмотрена релейная защита силового трансформатора. Силовой трансформатор имеет следующие виды защит:

- дифференциальная защита с действием на отключение ввода 35 кВ и ввода 10 кВ;

- двухступенчатая газовая защита трансформатора (I ступень с действием на сигнал; II ступень с действием на отключение трансформатора);

- максимально-токовая защита с действием на отключение ввода 35 кВ;

- максимально-токовая защита с действием на отключение ввода 35 кВ.

Принимаем для защиты трансформатора от токов короткого замыкания МТЗ на стороне низшего и высшего напряжения и газовую защиту от внутренних повреждений. Дополнительной защитой является дифференциальная защита.

Номинальный ток на стороне ВН I_ном=66,06А, на стороне НН I_ном=231,2А. На стороне ВН установлен трансформатор тока ТВ-35-100/5 , на стороне НН - ТОЛ-10-300/5 . Трансформаторы тока соединены в неполную звезду .

Принимаем для МТЗ реле типа РТ-40/20 и реле времени типа ЭВ-122 с уставками 0,25-3,5 с.

Определяем ток срабатывания МТЗ I_ср.защ , А, по формуле

,  (2.49)

где k_над - коэффициент надёжности; k_над =1,1-1,25;

k_с - коэффициент схемы, определяемый схемой соединения

трансформаторов тока; k_с =1;

 k_в - коэффициент возврата; k_в =0,8-0,85;

k_т.т - коэффициент трансформации; k_т.т =60.

Принимаем для уставки реле РТ-40/20 ток срабатывания 5-10А при последовательном соединении катушек.

Определяем коэффициент чувствительности защиты  при двухфазном КЗ на стороне НН трансформатора

, (2.50)

где  - ток короткого замыкания после трансформатора, А;

- ток срабатывания реле РТ-40/20, А;

, что выше допустимого

Определяем ток срабатывания МТЗ I_ср.р , А, устанавливаемой со стороны питания трансформатора, по формуле

 (2.51)

Определяем коэффициент чувствительности МТЗ при двухфазном КЗ по формуле

, (2.52)

где  - ток короткого замыкания до трансформатора, А.

, что выше допустимого

При указанных в расчете токах срабатывания и чувствительности МТЗ при коротких замыканиях будет отключать одновременно трансформатор на сторонах высокого и низкого напряжения.

Для защиты от внутренних повреждений устанавливаем газовое реле типа BF/80Q с действием на отключение при внутренних повреждениях.