Релейная защита и автоматика систем электроснабжения

              I_cл = I_с0•L•m = 0,9•0,13•1=0,117 А,                               (4.6)                                           

где I_с0 - удельный емкостной ток однофазного замыкания на землю (табл.4.2), А/км; L - длина линии, км; m - число кабелей в линии.

   Если  I_сз , вычисленное по формуле (4.3), окажется меньше минимального значения, указанного в табл.4.1, то I_сз следует принять по таблице.

Т а  б л и ц а 4.1. Минимальные и максимальные токи срабатывания защиты от замыканий

на  землю.

 

    Т а б л и ц а 4.2. Удельные емкостные токи однофазного замыкания на землю

      кабелей 6-10 кВ, А/км

 

   4.1.4. Расчет защиты от токов перегрузки.

   Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется по условию отстройки от номинального тока двигателя I_н :

                          I_сз = К_отс•I_н / К_в = 1,05•96,23 / 0,8=126,3 А,                     (4.7)

где К_отс = 1,05 при действии защиты на сигнал; К_отс =1,1-1,2 - при действии на отключение.

   Выдержка  времени защиты от перегрузки t_сз выбирается из условия надежного несрабатывания при пуске или самозапуске двигателя: 

              t_сз = К_отс•t_п ,                                                                      (4.8)

где К_отс =1,2-1,3; t_п - время пуска двигателя, не подлежащего самозапуску (или время самозапуска двигателя с самозапуском).

   4.1.5 Расчет защиты минимального напряжения.

   Защита  от потери питания выполняется обычно групповой (один комплект защиты на несколько  присоединений).

   Если  для электродвигателя самозапуск предусматривается  и обеспечивается при любых реальных режимах (время перерыва питания  t_пп ), то первичное напряжение срабатывания:

              U_сз = U_з / (К_отс •К_в )= 6 / (1,2 •1,25)=4 кВ ,                                                          (5.16)

где U_з - напряжение самозапуска  равное 0,6• U_Н; К_отс = 1,2; К_в = 1,25.

   Время срабатывания защиты t_сз :

              t_сз ³ t_пп .                                                                                 (5.17)

   5. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 

   5.1 Защита трансформаторов от многофазных коротких замыканий в обмотках и на выводах

   Для защиты от повреждений в обмотках и на выводах должны быть предусмотрены  следующие виды защит.

   1. Продольная дифференциальная защита  на трансформаторах мощностью  6,3 МВА и более. Дифференциальная  защита может быть предусмотрена  на трансформаторах меньшей мощности, но не менее 1 МВА, если токовая  отсечка не удовлетворяет требованиям  чувствительности, а МТЗ имеет  выдержку времени более 0,5 с.

   2. Токовая отсечка без выдержки  времени, устанавливаемая со стороны  питания и охватывающая часть  обмотки трансформатора, если не  предусматривается дифференциальная  защита.

   5.1.1 Продольная дифференциальная защита с реле типа РНТ-565

   Если  чувствительность защиты с реле типа РНТ-565 недостаточна, применяется дифференциальная защита с торможением с реле типа ДЗТ-11.

   Порядок расчета дифзащиты с реле РНТ-565 следующий.

   1. Определяем первичные токи для  всех обмоток защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной  мощности: 

              I_н = S_н / (Ö3•U_н )                                                              (5.1)

              I_{н вн} = 6300 / ( •35 ) = 103,9 А,

              I_{н нн}= 6300 / ( •10 ) = 363,7 А,

   2. Выбираем типы трансформаторов  тока, их коэффициенты трансформации  и схемы соединений для всех  сторон защищаемого трансформатора. Коэффициенты трансформации целесообразно  выбирать такими, чтобы вторичные  токи в плечах защиты не  превышали 5 А.

              ВН: ТА  150/5,  к_т = 30,

              НН: ТА 800/5, к_т = 160,

   3. Определяем  вторичные токи в плечах защиты:

              I_н2 = К⁽³⁾_сх•I_н / К_I ,                                                   (5.2)

где К⁽³⁾_сх - коэффициент схемы для симметричного режима.

              I_{н2 вн} = •103,92 / 30 = 5,99 А,

     т.к. I_{н2 вн} > 5 А., то этот ток уменьшается за счёт повышения К_I , принимается

     к_т = 40(200/5):

              I_{н2 вн} = •103,92 / 40 = 4,5 А,

              I_{н2 нн} = 1•363,7 / 160 = 2,27 А,

   4. Выбираем основную сторону защищаемого  трансформатора. За основную принимаем  сторону, которой соответствует  наибольший из вторичных токов  в плечах защиты – ВН.

   5. Рассчитывают первичный ток срабатывания  защиты I_сз . Отстройка от расчетного тока небаланса I_{нб.расч} при переходном режиме внешнего КЗ производится по выражению:

              I_сз ³ К_отс•I_{нб.расч} ,                                                      (5.3)

где I_{нб.расч} представляет из себя сумму вида:

              I_{нб.расч} = I^`_{нб.расч} + I^``_{нб.расч} + I^```_{нб.расч}  ,                      (5.4)

   I^`_{нб.расч} - составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью трансформатора тока;

   I^``_{нб.расч} - составляющая тока небаланса, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора;

   I^```_{нб.расч} - составляющая тока небаланса, обусловленная неточностью установки на реле расчетных чисел витков для неосновной стороны.

              I^`_{нб.расч} = К_а•К_одн•e•I_к.макс ;                                     (5.5)

              I^`_{нб.расч} = 1•1•0,1•1335= 133,5 А,

              I^``_{нб.расч} = DU_*•I_к.макс ;                                                 (5.6)

              I^``_{нб.расч} = 0,09•1335= 120,15 А,

              I^```_{нб.расч} = ( w_расч - w_ф )•I_к.макс /w_расч ,                          (5.7)

 где     I_к.макс = I⁽³⁾_max(×)2ВН - периодическая составляющая тока, проходящего через трансформатор при расчетном внешнем КЗ, приведенного к основной стороне;

     К_а =1 - коэффициент, учитывающий влияние на быстродействующие защиты переходных процессов при КЗ, которые сопровождаются прохождением апериодических составляющих в токе КЗ; К_одн = 1 - коэффициент однотипности ТА; e = 0.1 - погрешность ТА; DU_* - половина регулировочного диапазона устройства РПН в о.е.; w_расч - расчетное число витков обмотки насыщающегося трансформатора тока (НТТ) реле неосновной стороны; w_ф - фактическое (целое) число витков обмотки НТТ неосновной стороны.

     Так как число витков w_расч заранее не определено, вначале I_{нб.расч} рассчитываем как сумма двух составляющих:

       I_{нб.расч} = I^`_{нб.расч} + I^``_{нб.расч} = 133,5 + 120,15 = 253,65 А,                  (5.8)

   Отстройка от броска намагничивающего тока при  включении трансформатора в холостом режиме или при восстановлении напряжения после отключения короткого замыкания  производится по выражению:

              I_сз ³ К_отс•I_н ,                                                                  (5.9)