8семестр_м3580(Шрам)
.pdf
21
Ιсз = (4 ÷ 5)Ιтном , |
(5.2) |
де Ιтном – сума номінальних струмів силових трансформаторів. Струм спрацьовування реле струмової відсічки:
Ιср = Κ сх * Ιсз , (5.3)
Κ
тс
де Κсх – коефіцієнт схеми; Κ тс – номінальний коефіцієнт трансформації трансформатору
струму.
5.2 Максимальний струмовий захист (МСЗ)
Струм спрацьовування МСЗ:
|
Ιсз |
= Κ н |
*Κ сз |
Ι роб max , |
(5.4) |
|
|
Κ п |
|
|
|
де |
Ι роб max – значення |
струму в кабельній |
ЛЕП при |
||
максимальному робочому навантаженні; |
|
|
|||
|
Κ н – коефіцієнт |
надійності |
(запасу), для реле РТ-40 |
||
Κн = 1,2;
Κсз – коефіцієнт самозапуску загальмованого навантаження,
Κн = 2 − 3;
Κп – коефіцієнт повернення реле (для реле РТ-40 Κ п = 0,8 ).
Струм спрацьовування реле МСЗ:
Ιср = Κ сх * Ιсз , (5.5)
Κ
тс
МСЗ перевіряється за чутливістю:
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
22
Kч = |
I р min |
³ 1,5, |
(5.6) |
|
|||
|
Iср |
|
|
де Kч – коефіцієнт чутливості ; |
|
||
I p min – струм, що протікає через реле МСЗ, |
при мінімально |
||
можливому металевому к.з. на ЛЕП, що захищається.
Розрахунковою точкою к.з. являється двофазне к.з. на шинах протилежної підстанції (точка К на рис.5.1) при максимальному значенні опору джерела живлення (енергосистеми).
При kсх = 1 |
коефіцієнт чутливості можна визначити за |
||||
формулою: |
|
|
Iк min |
|
|
|
Kч |
= |
³ 1,5 , |
(5.7) |
|
|
|
||||
|
|
|
Iсз |
|
|
де Ik min – струм, що протікає через місце установки захисту при |
|||
мінімально можливому металевому к.з. на ЛЕП, що захищається., |
|||
I р min = |
Ik min |
. |
(5.8) |
|
|||
|
K тс |
|
|
Якщо умова (5.6) або (5.7) не виконується, |
то необхідно |
||
вибирати МСЗ з комбінованим пуском - по струму та по напрузі. У цьому випадку струм спрацьовування МСЗ визначається по формулі
(5.4), але приймається |
Kсз =1-1.2, |
а потім по (5.6) |
або (5.7) |
||||
перевіряється чутливість захисту. |
|
|
|
|
|||
Напруга |
спрацьовування |
органа |
мінімальної |
напруги |
|||
вибирається із двох умов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uсз £ Uост(3) , |
|
|
(5.9) |
||
|
|
Uсз = |
U роб min |
, |
|
(5.10) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
K н |
|
|
|
де Uост – залишкова напруга в місці установки захисту при к.з. на шинах протилежної підстанції;
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
23
U роб min – мінімально можлива напруга в робочому режимі.
Примітка: В контрольній роботі рекомендується приймати
Uсз ≈ 0,7Uном .
Напруга спрацьовування реле напруги:
Uср = Uсз (5.11)
Κ
тн
де Κ тн – номінальний коефіцієнт трансформації трансформатору
напруги.
Витримка часу спрацьовування МСЗ вибирається по ступінчатому принципу починаючи з найбільш віддаленої дільниці:
tсз = tсз1 + t , |
(5.12) |
де tсз1 – час спрацьовування МСЗ суміжного елемента,
t– ступінь селективності.
5.3Захист від перевантаження
Захист від перевантаження виконується у вигляді МСЗ з одним реле включеним в одну фазу. При двофазній дворелейній схемі захисту найбільш раціонально - включати реле в нульовий провід.
Струм спрацьовування захисту:
Ιсз |
= |
Кн *Ιдоп |
, |
(5.13) |
|
||||
|
|
Кп |
|
|
де Ιдоп – тривало допустимий струм кабельної лінії (вибирається з
ПУЕ);
Кн = 1,05; Кп = 0,8
Струм спрацьовування реле:
Ιср |
= |
Ιсз * КСХ |
. |
(5.14) |
|
||||
|
|
Кте |
|
|
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
24
5.4 Захист від замикань на землю
Захист від замикань на землю кабельної ЛЕП виконується у вигляді МСЗ нульової послідовності. Датчиком інформації для захисту є однотрансформаторний фільтр нульової послідовності - кабельний трансформатор.
Струм спрацьовування захисту: |
|
|
|
|
|
|
||
Ι |
= |
Κн *Ιскл , |
|
(5.15) |
||||
|
сз |
Κп |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де Ιскл – струм замикання на землю кабельної ЛЕП; |
|
|||||||
Κ Н =2–3; Κ П =0,8–0,85. |
|
|||||||
Примітка: 1. Значення |
Ιс – |
вибирається або з |
довідкової |
|||||
літератури, або по спрощеній формулі (в А): |
|
|
||||||
Для кабельних ЛЕП |
|
Ιскл |
= |
Ul |
, |
|
(5.16) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
10 |
|
|
|
||
Для повітряних ЛЕП |
|
Ιсвл = |
Ul |
, |
(5.17) |
|||
|
|
|||||||
|
|
|
350 |
|
|
|||
де U - напруга на ЛЕП, кВ; |
|
|
||||||
l - довжина ЛЕП, км.
2. В зв’язку з тим в контрольній роботі дан тільки фрагмент схеми коефіцієнт чутливості в данному випадку не визначається.
Витримка часу спрацьовування захисту по ступінчатому принципу, починаючи з елемента найбільш віддаленого від джерела живлення в мережі з ізольованою, або включенною через дугогасний реактор нейтраллю:
tсзо = tсзо1 + t, |
(5.18) |
де tсз01 – витримка часу спрацьовування захисту суміжного
елемента.
На рисунку 5.2 показані пояснююча схема, схема ланцюгів струму, схема ланцюгів напруги, оперативна схема та ланцюги сигналізації захисту кабельної ЛЕП з використанням МСЗ з пуском по напрузі.
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
25
Рисунок 5.2 – Схема захисту кабельної лінії
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
26
6 РЕЛЕЙНИЙ ЗАХИСТ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
Для силових трансформаторів потужністю до 6,3 МВт з обмоткою вищої напруги 6-35 кВ повинні бути передбачені пристрої релейного захисту від багатофазних к.з. в обмотках та на виводах, виткових замикань в обмотках, струмів, що виникають при зовнішніх к.з. та перевантаженнях, пониження рівня масла.
Згідно з ПУЕ на силових трансформаторах потужністю до 6,3 МВА від багатофазних к.з.на обмотках та на виводах, та від зовнішніх к.з. установлюється двуступеневий струмовий захист:
струмова відсічка без витримки часу – перший ступінь; максимальний струмовий захист – другий ступінь.
Рисунок 6.1 – Однолінійна схема підключення силового трансформатора
6.1 Струмова відсічка без витримки часу
Струм спрацьовування струмової відсічки без витримки часу вибирається аналогічно ЛЕП, по формулам (5.1) – (5.3). За розрахункову точку к.з. приймається замикання на виводах трансформатора з боку навантаження - точка К1 (рисунок 6.1). Але струмова відсічка трансформатора повинна бути перевірена на чутливість:
Kч |
= |
I р min |
|
³ 2, |
(6.1) |
||
|
|||||||
|
|
|
Iср |
|
|
|
|
або при K сх = 1; |
|
|
|
|
|
|
|
Kч = |
Ik min |
|
³ 2, |
|
|||
Iсз |
|
(6.2) |
|||||
|
|
|
|
|
|||
де Ik min - мінімально можливий струм при к.з. на виводах
трансформатора з боку джерела живлення (точка К2), тобто при двофазному к.з. та максимальному опорі джерела живлення;
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
27
Ι р min |
= |
Ιk min * Κсх |
. |
(6.3) |
|
||||
|
|
Κ тс |
|
|
Якщо умова (6.1) або (6.2) не виконується, то необхідно використовувати диференційну струмову відсічку (ДСВ). Струм спрацьовування ДСВ вибирається із двох умов:
|
|
|
|
|
Ιсз |
= Κ н Ιтном , |
(6.4) |
|||
|
|
|
|
Ιсз = Κ′н Ιнброз max , |
(6.5) |
|||||
де Ι |
|
= Κ |
|
* Κ |
|
* |
ε |
Ι |
|
(6.6) |
нброз max |
а |
одн |
|
кзов max |
||||||
|
|
|
100 |
|
|
|||||
Κ а = 2 − |
коефіцієнт, |
що |
враховує |
аперіодичну складову в |
||||||
первинному струмі;
Κодн = 1− коефіцієнт однотипності ТС;
ε= 10% − похибка ТС;
Ιкзов max − |
періодична |
складова |
максимального |
струму |
зовнішнього к.з. (розрахункова точка К1);
Κ′н =1,2 – коефіцієнт надійності;
Κн − коефіцієнт надійності, що враховує кидок струму
намагнічення |
силового |
трансформатору |
при |
включені; |
Κн = 4 − 5.
Ιтном − номінальний струм силового трансформатору.
Як правило, перша умова для диференційної струмової відсічки (6.4) – являється визначальною. По формулі (6.2) визначається коефіцієнт чутливості захисту, а по формулі (5.3) – струм спрацьовування реле.
6.2 Максимальний струмовий захист
Розрахунок параметрів спрацювання МСЗ проводиться аналогічно МСЗ ЛЕП. За розрахункову точку к.з. при визначенні чутливості МСЗ вибирається точка К1 – мінімально можливе к.з. на виводах трансформатора з боку навантаження.
Якщо умова (5.7) не виконується (недостатня чутливість),то аналогічно ЛЕП вибирається МСЗ з пуском по струму і напрузі.
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
28
6.3 Захист від перевантаження
Захист від перевантаження виконується у вигляді МСЗ з одним реле включеним в одну фазу. Струм спрацьовування захисту від перевантаження:
|
Ιсз = Κ н * Ιтном , |
|
Κ п |
де Κ н |
= 1,05 − коефіцієнт надійності; |
Κ п |
= 0,8 − 0,85 – коефіцієнт повернення. |
Струм спрацьовування реле:
Ιср |
= |
Ιсз *Κ сх |
. |
|
|||
|
|
Κ тс |
|
(6.7)
(6.8)
6.4 Газовий захист силового трансформатора
Згідно з ПУЕ для трансформаторів потужністю 6,3 МВА та більше зовнішньої установки, а 0,63 МВА та більше цехових трансформаторів устанавлюється захист від внутрішніх пошкоджень трансформаторів та зниження рівня масла – газовий захист. Газове реле устанавлюється на маслопроводі між кожухом трансформатора та маслорозширювачем.
Верхня контактна система газового реле реагує та подає сигнал при зниженні рівня масла, а нижня – реагує на пошкодження у кожусі трансформатора та дає команду на відключення трансформатора.
На рисунку 6.2 показана пояснююча схема, схема ланцюгів струму, оперативна схема та схема сигналізації захисту силового трансформатора, у якого необхідно використовувати диференційну струмову відсічку, а МСЗ має достатню чутливість.
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
29
Рисунок 6.2 – Схема захисту силового трансформатора
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com
30
7 РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
Основна література:
1.Андреев В.А. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. – М.: «Высшая школа», 1999г.-496 с.
2.Беркович М.А., Молчанов В.В., Семёнов В.А. Основы техники релейной защиты. – М.: Энергоатомиздат, 1984 г. – 373 с.
3.Чернобровов Н.В. Релейная защита. – М.: «Энергия», 1974 г. – 760 с.
Додаткова література
4.Фабрикант В.Л. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики. – М.: 1968 г. – 267 с.
5.Федосеев А.М. Релейная защита сетей. Учебное пособие для вузов. М.: 1984 г. – 520 с.
6.Андреев В.А., Фабрикант В.Л. Релейная защита распределительных электрических сетей. Учебник для вузов.
М.: 1965 г. – 484 с.
7.Гельфанд Я.С. Релейная защита распределительных сетей.
8.Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни “Основи релейного захисту” для студентів IV курсу спеціальності 8.090603 “Електротехнічні системи електроспоживання” всіх форм навчання. Укл.: П.В. Махлін, О.А. Шрам – Запоріжжя, ЗНТУ, 2008. – 16 с.
PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com