Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

U_номU_уст кВ

35=35 кВ

10=10 кВ

Условия выполняются, следовательно ограничители перенапряжения выбраны верно.

7.6 Определение зоны защиты молниеотводов

Молниезащита представляет собой комплекс мероприятий, направленных на предотвращение прямого удара молнии в объект или на устранение опасных последствий, связанных с прямым ударом; к этому комплексу относятся также средства защиты, предохраняющие объект от вторичных ударов молнии и заноса высокого потенциала .

Средством защиты от прямых ударов молнии служит молниеотвод – устройство, рассчитанное на непосредственный контакт с каналом молнии и отводящие ее ток в землю [8].

Молниеотводы разделяются на отдельно стоящие, обеспечивающие растекание тока молнии минуя объект, и установленные на самом объекте . При этом растекание тока происходит по контролируемым путям так, что обеспечивается низкая вероятность поражения людей, взрыва или пожара .

Установка отдельно стоящих молниеотводов исключает возможность термического воздействия на объект при поражении молниеотвода; для объектов с постоянной взрывоопасностью, отнесенных к объектам первой категории, принят способ защиты, обеспечивающий минимальное количество опасных воздействий при грозе. Для объектов второй и третей категории, характеризующихся меньшим риском взрыва или пожара, в равной мере допустимо использование отдельно стоящих молниеотводов и установленных на защищаемом объекте.

Согласно принятой расчетной модели невозможно создать идеальную защиту от прямых ударов молнии [8], полностью исключить прорывы на защищаемый объект. Однако на практике осуществимо взаимное расположение объекта и молниеотвода, обеспечивающие низкую вероятность, прорыва, например 0.1 и 0.01, что соответствует уменьшению числа поражений объекта примерно в 10 и 100 раз по сравнению с незащищенным объектом. Для большинства современных объектов при таких уровнях защиты обеспечивается малое количество прорывов за весь срок службы.

8 РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

Распределительные сети 6–220 кВ промышленных предприятий обычно имеют простую конфигурацию и выполняются, как правило, радиальными или магистральными. Силовые трансформаторы подстанций на стороне низшего напряжения обычно работают раздельно. По этому промышленные электросети и электроустановки для своей защиты от повреждений и анормальных режимов в большинстве случаев не требуют сложных устройств релейной защиты. Вместе с тем особенности технологических процессов и связанные с ними условия работы и электрические режимы электроприёмников и распределительных сетей могут предъявлять повышенные требования к быстродействию, чувствительности и селективности устройств релейной защиты, к их взаимодействию с сетевой автоматикой: автоматическим включением резервного питания (АВР), автоматическим повторным включением (АПВ), автоматической частотной разгрузкой (АЧР) [9].

Исходными данными определено произвести расчёт релейной защиты трансформаторов.

Согласно для трансформаторов, устанавливаемых в сетях напряжением 35 кВ и выше, должны предусматриваться устройства релейной защиты от многофазных коротких замыканий в обмотках и на выводах, однофазных коротких замыканий в обмотке и на выводах, присоединённых к сети с глухозаземлённой нейтралью, витковых замыканий в обмотках, токов в обмотках при внешних КЗ и перегрузках, понижений уровня масла в маслонаполненных трансформаторах и в маслонаполненных вводах трансформаторов.

8.1 Защита от повреждений внутри кожуха и от понижений уровня масла

Тип защиты – газовая, реагирующая на образование газов, сопровождающих повреждение внутри кожуха трансформатора, в отсеке переключателя отпаек устройства регулирования коэффициента трансформации (в отсеке РПН), а также действующая при чрезмерном понижении уровня масла. В качестве реле защиты в основном используются газовые реле. При наличии двух контактов газового реле защита действует в зависимости от интенсивности газообразования на сигнал или на отключение.

Защита от повреждений внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газа, может быть выполнена и с помощью реле давления, а защита от понижения уровня масла – реле уровня в расширителе трансформатора.

8.2 Защита от повреждений на выводах и от внутренних повреждений трансформатора

Для этой цели будем использовать продольную дифференциальную токовую защиту, действующую без выдержки времени на отключение повреждённого трансформатора от неповреждённой части электрической системы с помощью выключателя. Данная защита осуществляется с применением реле тока, обладающих улучшенной отстройкой от бросков намагничивающего тока, переходных и установившихся токов небаланса. Согласно рекомендациям [10] будем использовать реле с торможением типа ДЗТ-11. Рассматриваемая защита с реле ДЗТ-11 выполняется так, чтобы при внутренних повреждениях трансформатора торможение было минимальным или совсем отсутствовало. Поэтому тормозная обмотка реле обычно подключается к трансформаторам тока, установленным на стороне низшего напряжения трансформатора.

Произведём расчёт продольной дифференциальной токовой защиты трансформаторов ПГВ, выполненной с реле типа ДЗТ-11.

Для этого сначала определим первичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности:

(8.1)

где S_НОМ – номинальная мощность защищаемого трансформатора, кВА;

U_{НОМ.СР–} номинальное напряжение соответствующей стороны, кВ.

Ток для высшей стороны напряжения:

,

.

Ток для низшей стороны напряжения:

,

.

Применяем трансформаторы тока с n_твн⁼50/5 и n_тнн=1000/5. Схемы соединения трансформаторов тока следующие: на высшей стороне , на низшей стороне – Y.

Определим соответствующие вторичные токи в плечах защиты:

, (8.2)

где К_СХ – коэффициент схемы включения реле защиты, который согласно [10] для ВН равен , для НН – 1.

Тогда с использованием выражения (8.2):

,

.

Выберем сторону, к трансформаторам тока которой целесообразно присоединить тормозную обмотку реле. В соответствии с [11] на трансформаторах с расщеплённой обмоткой тормозная обмотка включается на сумму токов трансформаторов тока, установленных в цепи каждой из расщеплённой обмоток.

Первичный минимальный ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от броска тока намагничивания:

, (8.3)

где Котс – 1,5 – коэффициент отстройки.

I_СЗ=1,5·50,2=75,3 А.

Расчётный ток срабатывания реле, приведённый к стороне ВН:

, (8.4)

Расчётное число витков рабочей обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны ВН:

, (8.5)

где Fcp=100 – магнитодвижущая сила срабатывания реле, А.

.

Согласно условию W_bh ≤ W_BHpacч принимаем число витков W_BH =8, что соответствует минимальному току срабатывания защиты:

, (8.6)

.

Расчётное число витков рабочей обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны НН:

, (8.7)

.

Принимаем ближайшее к целое число, то есть W_HH=13.

Определим расчётное число витков тормозной обмотки, включаемых в плечо защиты со стороны НН:

(8.8)

где =0,1 – относительное значение полной погрешности трансформатора тока;

– относительная погрешность, обусловленная РПН, принимается равной половине суммарного диапазона регулирования напряжения;

=0,75 – угол наклона касательной к тормозной характеристике реле типа ДЗТ-11.

Для ТДН-16000/35 =0,16

.

Согласно стандартного ряда, приведённого в [10], принятое число витков тормозной обмотки для реле ДЗТ-11 w_T=7.

Определим чувствительность защиты при металлическом КЗ в защищаемой зоне, когда торможение отсутствует. Для этого определим ток КЗ между двумя фазами на стороне НН трансформатора:

, (8.9)

.

Коэффициент чувствительности:

, (8.10)

.

5>2.

что удовлетворяет условиям.

Определим чувствительность защиты при КЗ в защищаемой зоне, когда имеется торможение. Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке реле:

, (8.11)

.

Вторичный ток, подводимый к тормозной обмотке:

, (8.12)

.

Рабочая МДС реле:

, (8.13)

.

Тормозная МДС реле:

F_ТОР=I_ТОР·W_ТОР, (8.14)

F_ТОР=2,1·7=14,7 A.

По характеристике срабатывания реле, приведённой в [12], графически определяем рабочую МДС срабатывания реле: =100 A. Тогда коэффициент чувствительности:

, (8.15)

,

4,93>1,5.

что удовлетворяет условиям.

8.4 Защита от токов внешних многофазных КЗ

Защита предназначена для отключения внешних многофазных КЗ при отказе защиты или выключателя смежного повреждённого элемента, а также для выполнения функций ближнего резервирования по отношению к основным защитам трансформатора (дифференциальной и газовой). В качестве защиты трансформатора от токов внешних КЗ используются:

1. токовые защиты шин секций распределительных устройств низшего и среднего напряжений, подключенных к соответствующим выводам трансформатора;

2. Максимальная токовая защита с пуском напряжения, устанавливаемая на стороне высшего напряжения защищаемого трансформатора.

Защита, установленная на стороне ВН, выполняется на двухобмоточных трансформаторах с двумя, а на трёхобмоточных с тремя реле тока. Реле присоединяются ко вторичным обмоткам ТТ, соединённым, как правило, в треугольник.

Непосредственное включение реле защиты от токов внешних КЗ в токовые цепи дифференциальной защиты не допускается.

8.5 Расчёт максимальной токовой защиты (МТЗ)

Ток срабатывания защиты МТЗ-1 на стороне НН.

, (8.16)

где К_о =1,2 – коэффициент отстройки реле;

Характеристики

Список файлов ВКР