Релейная защита и автоматика систем электроснабжения

Выбран  трансформатор ТВД – 35 МКП : К_I = 150/5

3. Для значения k₁₀ по рис.7.1 определяется допустимое значение сопротивления вторичной нагрузки Z_{н доп.} При этом значении Z_{н доп} полная погрешность ε = 10%.

      Z_{н доп} = 1,3 Ом.

4. Определяется фактическое расчётное значение сопротивления нагрузки ТА:

Z_н.расч. = Z_пр. + Z_р.ф. + Z_пер.                   (6.3)

где Z_пр. – сопротивление соединительных проводов, Ом;

            Z_р.ф.  – полное сопротивление реле;

       Z_пер. = 0,05 Ом – переходное сопротивление на контактах реле.

                                Z_пр. = ρ▪L/S = 0,029▪60/5 = 0,348,                     (6.4) 

где ρ = 0,029 Ом▪мм²/м удельная проводимость соединительных алюминиевых проводов; L – длина соединительных проводов; S – сечение соединительных проводов, S = 4 – 6 мм²;

                       Z_р.ф.=S_{ном.Sреле\}/I²_2ном= (2▪0,8+0,5)/5² = 0,084 Ом,                                  (6.5)

где S_{ном.Sреле} складывается из мощностей двух реле МТЗ и одного реле защиты от перегрузки;

РТ – 40/20: I_ср = 5-10, S_ном = 0,5 Вт (защита от перегрузки),

РТ – 40/50: I_ср = 12,5-50, S_ном = 0,8 Вт (МТЗ).

     Z_н.расч. = 0,348+0,084+0,05 = 0,482 Ом.

5. Т.к. Z_н.расч.£ Z_{н доп} , то ε £ 10%
6. К_10доп = 10 (см. рис. 7.1).

 
 

  6.2 Расчётная проверка надёжного замыкания контактов электромеханических реле тока. 

     При КЗ в начале защищаемой зоны значения токов могут в несколько раз превышать то значение расчётного тока, при котором производилась проверка ТА на 10%- ную погрешность. В связи с этим весьма вероятно увеличение токовых погрешностей свыше 10%. При этом увеличивается угловая погрешность, что может привести к неправильной ориентации направленных реле, и искажается форма кривой вторичного тока, что может вызывать вибрацию контактов реле и отказ срабатывания защиты. Искажение формы кривой вторичного тока прямо связано с токовой погрешностью ТА: чем больше токовая погрешность, тем больше искажается форма вторичного тока. Значение допустимой токовой погрешности f_доп, при котором обеспечивается надёжное замыкание контактов, зависит от типа реле и защиты.

     Для реле РТ – 40  f_доп = 50%.

     Максимальное  значение токовой погрешности f_мах определяется при максимальном значении тока при КЗ в месте установки защиты I⁽³⁾_1к.мах (·)-1 в следующем порядке:

     1.  Рассчитывается максимальная кратность  для принятого ТА с первичным  током I_{1ном :}

                                           k_мах = I_1к.мах/I_1ном = 9430/150 = 62,87,              (6.6) 

2. Определяется  коэффициент А по выражению: 

                                              А = k_мах / К_10доп = 62,87/10 = 6,3,              (6.7)

       где К_10доп – предельная кратность, соответствующая значению фактической расчётной нагрузки Z _{н. расч.}, определяется по кривой предельных кратностей ТА данного типа, класса и коэффициента трансформации (см. рис. 7.1). 

     3. По кривой А = Y(f) (см. рис. 7.2) определяется f_мах.  
 
 

       
 
 
 
 
 
 
 

     Т.к. f_мах £   f_доп, то второе требование к ТА выполнено. 

     6.3 Предотвращение опасных перенапряжений во вторичных цепях ТА 

     Амплитудное значение напряжения на выводах вторичной обмотки ТА определяется по выражению:

           U_2мах = ▪ К_мах ▪ I_2ном ▪ Z_{н. расч.} = ▪62,87▪5▪0,482 = 241,3 В.            (6.8) 

     Третье  требование к ТА выполняется при  условии:

     U_2мах £

▪U_2доп , 

     

▪U_2доп = ▪1000 = 1414,21 В. 

     Требование  выполняется, ТА проходит по всем требованиям.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

   1. Правила  устройства электроустановок. Шестое издание, с изменениями, исправлениями и дополнениями, принятыми Главгосэнергонадзором РФ в период с 01.01.92 по 01.01.99. Санкт-Петербург, 2006.

   2. Шабад  М.А. Расчеты релейной защиты  и автоматики распределительных  сетей. -Л.: Энергоатомиздат, 1985, -296с.

   3. Руководящие  указания по релейной защите. Расчет токов короткого замыкания  для релейной защиты и системной  автоматики. -М.: Энергия, 1979, -150с.

   4. Руководящие  указания по релейной защите. Релейная защита понижающих трансформаторов  и автотрансформаторов 110-500 кВ. Расчеты. -М.: Энергоатомиздат, 1985.

   5. Андреев  В.А. Релейная защита и автоматика  систем электроснабжения. -М.: Высш. шк., 1991. -496с.

   6. Реле  защиты. /Под ред. В.С. Алексеева  и др. -М.: Энергия, 1976. -464с.

   7. Беркович  М.А. и др. Основы автоматики  энергосистем. -М.: Энергоатомиздат, 1981, -432с.

   8. Королев  Е.П., Либерзон Э.М. Расчеты допустимых  нагрузок в токовых цепях релейной  защиты. - М.: Энергия, 1980. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.Приложение.

    8.1 Схема релейной  защиты  кабельной  линии

 

 
 

а)                                                                                 б)

    Рис 8.1. Схема релейной защиты  кабельной  линии

                  а) цепи переменного тока

                        б) цепи постоянного оперативного тока 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.2 Схема релейной  защиты синхронного  двигателя 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

а)                                                             б) 

Рис 8.2. Схема  релейной защиты синхронного двигателя

                  а) цепи переменного тока

                        б) цепи постоянного оперативного  тока 
 
 
 
 
 
 
 
 

   8.3 Схема релейной  защиты понижающего  трансформатора

 
 
 
 
 
 

                                                  

а) 

 б)

   Рис.8.3 Схема релейной защиты понижающего  трансформатора.

                    а) цепи переменного тока.   б) цепи постоянного оперативного тока

    8.4 Схема АВР секционного  выключателя

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

  
 

Рис 8.4. Схема АВР секционного выключателя.

                  а) цепи переменного тока

                        б) цепи постоянного оперативного  тока