Релейная защита в распределительных электрических сетях

Наволочный А. А.

Схема включения обмоток реле показана на рис. 3.11.

Определяется число витков тормозной обмотки реле ДЗТ, необходимое для того, чтобы реле не срабатывало при максимальном сквозном токе. Тормозная обмотка включается в плечо защиты на стороне НН 10 кВ.

Расчетное число витков тормозной обмотки:

Здесь I _НБ— ток небаланса, приведенный к стороне ВН 35 кВ с использованием

минимального коэффициента трансформации силового трансформатора:

w _P— расчетное число витков рабочей обмотки в плече защиты, где включена тормозная обмотка w _Р= 17);

tg — тангенс угла наклона к оси абсцисс касательной, проведенной из начала координат к тормозной характеристике реле (для реле ДЗТ-11 tg = 0,87, [4]);

k _З— коэффициент запаса (можно принять равным 1,5).

Выбирается w _T= 5 [4].

Проверяется чувствительность защиты. Коэффициент чувствительности:

Здесь

— ток в реле на стороне ВН 35 кВ, соответствующий минимальному току КЗ, при котором дифференциальная защита должна срабатывать; I _CP — ток срабатывания реле.

Как видно, k _Ч> 2, то есть дифференциальная защита трансформатора Т2 на основе реле ДЗТ-11 удовлетворяет требованиям по чувствительности.

Ток срабатывания МТЗ трансформатора Т2 для выявления внешних КЗ защиты определяется по условиям отстройки от токов в максимальных рабочих режимах и от токов самозапуска, возникающих в послеаварийном режиме в обмотках трансформатора Т2:

где I _{РАБ МАХ Т2}и I _{СЗАП Т2} — максимальный рабочий ток и максимальный ток самозапуска в послеаварийном режиме в обмотке ВН трансформатора соответственно;

k ₃и k _В— коэффициенты запаса и возврата соответственно.

Максимальный рабочий ток трансформатора:

I _{РАБ МАХ Т2}= k _ПЕРx I _{НОМ Т2}= 1,4 x165 = 231 A

Здесь k _ПЕР— коэффициент допустимой перегрузки трансформатора (можно принять k _ПЕР= 1,4).

Максимальный ток самозапуска в обмотке трансформатора Т2 возникает в послеаварийном режиме после отключения защитой нагрузки Н4 (когда питание нагрузок Н4 и Н5 осуществляется по линии W5) и восстановления напряжения на шинах 10 кВ подстанции № 3. Этот ток самозапуска обусловлен электродвигателями в нагрузках Н3 и Н5:

Здесь U _НОМ—

номинальное напряжение (для стороны ВН трансформатора U _НОМ= 35 кВ); k _{СЗ Н3}и k _{СЗ Н5} — коэффициенты самозапуска для нагрузок Н3 и Н5 соответственно.

Ток самозапуска на стороне 35 кВ трансформатора:

Оба указанных условия выполняются, если ток срабатывания определить так:

< image l:href="#" />

Кроме этого, МТЗ от внешних КЗ должна быть согласована с защитами, установленными на линии W5 и на линии, отходящей к нагрузке Н3 по току и по времени:

I _{СЗ Т2}= k _O x I _{СЗ W5-2}; t _{СЗ Т2}= I _{СЗ W5-2}+ t.

Здесь k _О— коэффициент отстройки ( k _О= 1,1); t— ступень селективности ( t= 0,5 с).

По условию отстройки по току (на стороне 35 кВ) от защиты линии W5 будем иметь:

I _{C3 Т2}= 1,1 x 808 x 10/35 = 254 А.

С учетом этого выбираются:

I _{СЗ Т2}= 419 А; t _{СЗ Т2}= 1,5 + 0,5 = 2 с.

Ток срабатывания реле МТЗ от внешних КЗ (РТ-40 при схеме соединения вторичных обмоток ТТ и катушек реле «неполная звезда — неполная звезда»):

I _{СP Т2}= I _{СЗ Т2}/ k _T= 419 / 80 = 5,2 А.

Выбирается реле РТ-40/10 с диапазоном уставок от 2,5 А до 10 А.

Коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ за трансформатором:

Требование по чувствительности выполняется.

Выбираются вспомогательные реле [13].

Реле времени для МТЗ от внешних КЗ — ЭВ-132 с диапазоном выдержек времени от 0,5 до 9 секунд и номинальным напряжением питания 220 В.

Промежуточные реле — РП-221 с номинальным напряжением питания 220 В.

Указательные реле — РУ-21/0,01.

Выбираются параметры МТЗ трансформатора Т2 от перегрузки.

Первичный ток срабатывания определяется по условию отстройки от максимального рабочего тока трансформатора на стороне ВН 35 кВ, где установлена защита:

где k _З— коэффициент запаса (принимается равным 1,05).

Защита подключена к тем же ТТ, что и МТЗ от внешних КЗ.

Ток срабатывания реле РТ-40:

Выбирается реле РТ-40/6.