Релейная защита трансформатора и двигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем токи короткого замыкания в точке К2 в максимальном и минимальном режимах:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем токи короткого замыкания в точке К3 в максимальном и минимальном режимах:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 - Таблица   токов   КЗ

	max	min
К1	59,2	45,3
К2	1,99	1,97
К3	5,95	5,42

 

2.2  Расчёт параметров  защиты  силового трансформатора 38,5 кВ

 

Производим в табличной форме расчет защиты для понижающего трансформатора сводится к определению первичного тока срабатывания защиты, токов срабатывания реле, числа витков обмоток реле РНТ и ДЗТ и коэффициента чувствительности защиты при повреждениях в зоне ее действия.

Расчет дифференциальной защиты с помощью дифференциального реле серии ДЗТ-11

 

Таблица 2  Расчёт дифференциальной защиты

 

Наименование величин	Численное значение для стороны
	38,5 кВ	11 кВ
Первичный номинальный ток.  А
Соединение вторичных обмоток трансформатора	∆	Y
Расчёт коэффициента трансформации трансформатора тока
Выбираем трансформаторы тока с коэффициентами трансформации	ТФЗМ-35Б-11	ТШЛ-10

 

Продолжение таблицы 2

 

Наименование величин	Численное значение для стороны
	38,5 кВ	11 кВ
Вторичный ток в плечах защиты.  А
Сторона трансформатора	неосновная	основная

 

Таблица  3Расчёт дифференциальной защиты

 

Наименование величин	Расчётная форма и обозначения	Численное значение
Первичный ток срабатывания реле из условия отстройки от тока намагничивания
Ток срабатывания реле приведённый к стороне ВН .
Расчетное число витков обмотки реле включенную в плечё защиты стороны ВН
Принятое число витков обмотки реле
Расчётное число витков обмотки реле си стороны НН
Принятое число витков

 

 

 

Продолжение таблицы 3

 

Наименование величин	Расчётная форма и обозначения	Численное значение
Расчётное число витков тормозной обмотки реле включенное в плечё защиты НН
Принятое число витков тормозной обмотки реле
Максимальное значение тока в реле при двух фазном кз на выводах НН.
Минимальное значение коэф фициента чувстви тельности при двух фазном кз		Кч = 2,4 ≥ 2 следовательно защита до статочно чувствительна

 

 

Расчет  максимальной токовой защиты трансформатора

Защита устанавливается со стороны 38,5 кВ трансформатора (со стороны питания).

 

Найдём максимальный рабочий ток

 

 

 

 

 

 

Определим суммарный пусковой ток

 

 

 

 

 

Определим сопротивление всех полностью заторможенных  двигателей

 

 

 

 

 

Определим сопротивление само запуска

 

 

 

 

 

Определим ток само запуска двигателей

 

 

 

 

 

     Определим коэффициент самозапуска

 

 

 

 

 

Определяем ток срабатывания защиты

 

 

 

где -1,1 коэфоциент надёжности

-0,8 для реле РТ-40

 

 

 

Найдём ток срабатывания реле

 

 

 

 

 

Найдём ток в реле

 

 

 

 

 

Определим чувствительность МТЗ

 

 

 

 

 

Кч = 1,7, а это больше 1.5, что удовлетворяет требованию ПУЭ, следовательно, защита достаточно чувствительна.

 

Защиту выполняем с помощью 2 реле типа РТ – 40/20 с диапазоном уставок (5 ÷ 20)А.

 

Защита от перегрузки

 

Определяем ток срабатывания защиты

 

 

 

 

Определяем ток срабатывания реле

 

 

 

 

 

Выбираем реле РТ40/10 с диапазоном уставок (2,5 ÷ 10)А.

 

Газовая защита трансформатора

 

Газовая защита устанавливается на трансформаторах, автотрансформаторах и реакторах с масляным охлаждением, имеющих расширители. 
Применение газовой защиты является обязательным на трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 6 300 кВ-А и более, а также на трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 1 000—4 000 кВ-А, не имеющих дифференциальной защиты или отсечки, и если максимальная токовая защита имеет выдержку времени 1 с и более. На трансформаторах мощностью 1 000—4 000 кВ-А применение газовой защиты при наличии другой быстродействующей защиты допускается, но не является обязательным. Применение газовой защиты является обязательным также на внутрицеховых трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 630 кВ-А и выше независимо от наличия других быстродействующих защит.

Действие газовой защиты основано на том, что всякие, даже незначительные повреждения, а также повышенные нагревы внутри бака трансформатора (автотрансформатора) вызывают разложение масла и органической изоляции, что сопровождается выделением газа. Интенсивность газообразования и химический состав газа зависят от характера и размеров повреждения.

 

 

Поэтому защита выполняется так, чтобы при медленном газообразовании подавался предупредительный сигнал, а при бурном газообразовании, что имеет место при коротких замыканиях, происходило отключение поврежденного трансформатора (автотрансформатора). Кроме того, газовая защита действует на сигнал и на отключение или только на сигнал при опасном понижении уровня масла в баке трансформатора или автотрансформатора.

Газовая защита является универсальной и наиболее чувствительной защитой трансформаторов (автотрансформаторов) от внутренних повреждений.

Она реагирует на такие опасные повреждения, как замыкания между витками обмоток, на которые не реагируют другие виды защит из-за недостаточной величины тока при этом виде повреждения. 
Газовая защита осуществляется с помощью специальных газовых реле, которые подразделяются на поплавковые, лопастные и чашечные. 
Газовое реле представляет собой металлический кожух, врезанный в маслопровод, между баком трансформатора (автотрансформатора) и расширителем, как показано на рис. 9-10.

Реле заполнено маслом. Кожух реле имеет смотровое стекло со шкалой, с помощью которой определяется объем скопившегося в реле газа. На крышке газового реле имеется краник для выпуска воздуха и взятия пробы газа для его анализа, а также расположены зажимы для подключения кабеля к контактам, находящимся внутри кожуха.

 

             2,3 Расчет параметров защит синхронного двигателя

         Дифференциальная защита

        Определяем ток срабатывания реле

 

 

 

 

 

            Выбираем трансформатор типа ТПЛК-10 коэффициент трансформации (2шт) и реле типа РНТ-565 -2 шт

 

Расчетное число витков обмотки реле

 

 

 

 

 

 

 

Уточнённый ток срабатывания реле

 

 

 

 

          Проверяем чувствительность защиты

 

 

 

 

 

Защита чувствительна т. 4,3 ˃2

 

          Защита от перегрузки и асинхронного хода

         

 

           Находим ток срабатывания реле

 

 

 

где =  так как трансформатор тока соединен в неполный треугольник

 

 

 

Выбираем реле типа  РТ с уставкой (5÷20)А – 1 шт

 

 

 

 

           Защита минимального напряжения

Принимаем коэффициент трансформации

 

 

 

Напряжение срабатывания защиты принимается не выше , а выдержка времени остановки электродвигателя, обычно принимают . Принимаем реле типа РН с уставкой (30÷60)В- 1шт.Также берем  трансформатор типа НТМИ-10

 

             Защита от однофазных замыканий на землю

             Найдём собственный емкостный ток двигателя

 

 

 

где  - частота в сети

        - емкость одной фазы сети относительно земли

 

 

 

 

 

                   Рассчитаем ток замыкания на землю кабельной линии

 

                                                   

 

где =0,1 из справочник реле защиты и автоматики Смирнова Т.В

 

 

 

 

 

 

                    Уточнённый ток срабатывания защиты

 

                                      

 

 

 

                     Определим чувствительность защиты

 

 

 

где - ёмкостный ток электрической системы =12,8

 

 

 

         Защита чувствительна 3,3 1,25

 

Выбираем реле РТЗ- 50 и трансформатор нулевой последовательности ТЗЛМ-10                      

            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Выбор электроаппаратов  защит

    Для трансформатора ТДТН-80000/38,5 

 

Дифференциальная защита

Трансформатор тока ТФЗМ-35Б-11                                                                 -3шт

  Uн= 35кВ Iн1 = 3000А  Iн2 = 5А

Трансформатор тока ТШЛ-10                                                                           -2шт

Uн= 10кВ Iн1 = 5000А Iн2 = 5

Реле струму ДЗТ-11                                                                                           -2шт

Fс.р. = 100WА

Реле промежуточное типа РП 23                -1шт

Реле указательное типа РУ 21                -1шт

 

Максимальная токовая защита (МТЗ)

 

Реле тока типа  РТ-40/20                                                                               -2шт

Iу = (5-20)А                                                                                                 

Реле времени типа Реле времени ЭВ-122                                                 -1шт

tу= (0,25-3,5)с                                                                                                     

Реле указательное типа РУ 21               -1шт

 

Газовая защита

 

Газовое реле РГЧЗ-66         - 1шт

Реле указательное типа РУ 21                                                                     - 1шт

 

Защита от перегрузки

 

Реле времени типа ЭВ-142                                                                               -1шт

  tу= (1-20)с                                                                                                        

Реле указательное типа РУ 21                                                                    -1шт

Реле тока типа  РТ-40/10                                                                                  -1шт

Iу = (2,5-10)А

Реле промежуточное типа РП 23                -1шт

    

Защита синхронного двигателя СТД-8000-23УХЛ4

 

Дифференциальная защита

 

Трансформатор тока ТПЛК-10                                                                         -2шт

  Uн= 10к ВIн1 = 600А Iн2 = 5А

Реле тока РНТ-565                                                                                            -2шт

Реле промежуточное типа РП 23                -1шт

Реле указательное типа РУ 21                -1шт

 

 

 

Защита от перегрезки и асинхронного хода

 

Реле тока РТ-40/10               -1шт

  Iу = (5-20)А

Реле времени ЭВ-142               -1шт

  tу= (1-20)с

Реле указательное типа РУ-21               -1шт

 

Защита от минимального напряжения

 

Трансформатор напряжения НТМИ-10                                                           -1шт

  Uн1= 10кВ Uн2= 100В Sн=75ВА

Реле напряжения РН-54/160                                                                             -2шт

  Uу =(40-160)В

 Реле времени ЭВ-142                                                                                         -1шт