Расчет релейной защиты и цеховых трансформаторов

3. Расчет релейной защиты и цеховых трансформаторов

Выберем типы защит и определим токи срабатывания защиты и реле цехового трансформатора типа ТМ.

Основные данные:

Группа соединений обмоток треугольник - звезда с нулем.

Рассмотрим защиту цехового трансформатора (Т3, Т4) при междуфазных КЗ в обмотках и на выводах высокого напряжения (ВН), при внешних КЗ, при однофазных КЗ и при перегрузке.

Для защиты трансформатора при междуфазных КЗ в обмотках и на выводах ВН принимаем ТО без выдержки времени с использование микроэлектронного реле РС40М.

Токи срабатывания защиты (отсечки) и реле определяем:

Где Ikmax - ток проходящий через ТТ защиты при трехфазном КЗ на стороне низкого напряжения (НН):

I1т.ном - номинальный первичный ток трансформатора

Uk - напряжение КЗ трансформатора,

- ток трехфазного КЗ

Выбираем микроэлектронное реле тока РС40М-15/120 и промежуточное реле РТ-26

Характеристики РС40М-15/120

Диап. изм-я уставок, А	30,0 - 124,5
Дискрет. изм-я уставок, А	1,5
Номинальный ток, А	25,0

 

Для защиты трансформатора при внешних КЗ и резервирования ТО и газовой защиты принимаем МТЗ с выдержкой времени.

Схема соединений ТТ – неполная звезда. Максимально токовую защиту отстраиваем от тока самозапуска полностью заторможенных ответственных двигателей, присоединенных к шинам НН. Токи срабатывания защиты и реле находим:

kсам – коэффициент самозапуска принимаемый равным 3÷3,5 , когда нет данных о присоединяемых двигателях;

Принимается микроэлектронное реле тока РС40М -5/40

Коэффициент чувствительности защиты определяем при трехфазном КЗ за трансформатором (т.е. на стороне НН):

Приведенная формула справедлива для МТЗ (в двухфазном трехрелейном исполнении) трансформаторов со схемой соединения обмоток треугольник – звезда с нулем. В этом случае два токовых реле включают на фазные токи, а одно реле – на сумму токов двух фаз; За счет такого включения повышается чувствительность защиты к двухфазным КЗ на стороне НН цеховых трансформаторов.

Для МТЗ в двухфазном двухрелейном исполнении реактированных линий, трансформаторов со схемой соединения обмоток звезда-звезда с нулем kч находят:

Выдержку времени МТЗ трансформатора выбирают из условия избирательности на ступень ∆t выше наибольшей выдержки времени защит присоединений tпр, питающихся от трансформатора, т.е.

Если МТЗ не удовлетворяет требованию чувствительности, то ее выполняют с пуском от реле минимального напряжения.

Для защиты цехового трансформатора при однофазных КЗ в обмотке и на выводах НН, а также в сети НН принимаем МТЗ нулевой последовательности с выдержкой бремени с использованием реле тока РС40М. Защиту выполняют с помощью одного токового реле, включенного на ТТ, установленный в цепи заземления нейтрали цехового трансформатора. В реле протекает полный ток однофазного КЗ.

Токи срабатывания защиты и реле определяем:

Iс.з1- ток срабатывания защиты нулевой последовательности на стороне 0,4 кВ, который согласуется, в свою очередь с током отсечки Iот автоматического выключателя;

kотс1 = 1,1

kотс2 = 1,2;

Принимается реле тока с запасом по шкале РС40М -5/40

Коэффициент чувствительности защиты нулевой последовательности определяем при однофазном КЗ на выводах НН трансформатора:

 - минимальный ток однофазного КЗ на шинах НН;

Для цеховых трансформаторов с соединением обмоток треугольник-звезда с нулем

 - номинальный вторичный ток трансформатора

Выдержку времени защиты нулевой последовательности, установленной в нейтрали цехового трансформатора, отстраивают от времени срабатывания автоматических выключателей двигателей и двигателей принимают равной 0,5 с.

Для защиты цехового трансформатора при перегрузке принимаем МТЗ, устанавливаемую со стороны ВН трансформатора, выполняемую с помощью одного токового реле, включенного на фазный ток, и действующую на сигнал с выдержкой времени. Максимальную токовую защиту отстраиваем от номинального тока трансформатора.

Токи срабатывания:

kотс = 1,05

I1Т.ном – первичный номинальный ток трансформатора

Выдержку времени МТЗ в этом случае выбирают больше времени защиты трансформатора от КЗ.