Диплом (1210282), страница 4
Текст из файла (страница 4)
А;
Значение
при КЗ на шинах собственной подстанции больше, следовательно, для корректной работы защиты требуется направление.
Расчет показал
А, однако это значение слишком мало для данной энергосистемы, следовательно принимаем уставку первой ступени ТЗНП равной 600 А.
Расчет уставки срабатывания второй ступени токовой защиты нулевой последовательности
Ток срабатывания отсечки второй ступени выбирается по условиям согласования с первыми ступеней защит смежных линий и трансформаторов (автотрансформаторов).
Произведем согласование с первой ступенью ТЗНП смежной линии Ванино – Высокогорная по формуле:
|
| (2.16) |
|
| (2.17) |
где
– коэффициент отстройки, используемый для учета согласования;
– коэффициент токораспределения, определяемый по току нулевой последовательности при однофазном замыкании в конце зоны действия той защиты, с которой производится согласование;
– ток, протекающий через ТТ защиты, для которой выбирается уставка (Селехино – Ванино), А;
– ток, протекающий через ТТ защиты, с которой производится согласование (Ванино – Высокогорная), А;
– ток срабатывания первой ступени ТЗНП смежной линии Ванино - Высокогорная, А.
А.
По условию согласования со смежной линией предварительно принимается уставка
А.
На ПС Ванино установлено 2 автотрансформатора. Произведем согласование для одного из автотрансформаторов по формуле:
|
| (2.18) |
где
- ток нулевой последовательности, протекающий по линии Селехино – Ванино при КЗ на шинах 110 кВ ПС Ванино.
А.
Согласно [14] в качестве уставки для второй ступени ТЗНП выбираем наибольшее из полученных. Принимаем уставку второй ступени ТЗНП равной
А.
Проверка чувствительности второй ступени защиты
|
| (2.19) |
где
– ток при металлическом однофазном КЗ в конце линии Селехино - Ванино в минимальном режиме, А;
– ток второй ступени токовой защиты нулевой последовательности, А.
;
.
Защита обладает требуемой чувствительностью.
Расчет уставки срабатывания третьей ступени токовой защиты нулевой последовательности
Произведем согласование со второй ступенью ТЗНП смежной линии Ванино – Высокогорная по формуле:
|
| (2.20) |
А.
Произведем согласование с четвертой ступенью ТЗНП СН АТ1 на ПС Ванино. По условию согласования с АТ1
А.
Принимаем уставку третей ступени ТЗНП равной
А.
Расчет уставки срабатывания четвертой ступени токовой защиты нулевой последовательности
Произведем согласование с третей ступенью ТЗНП смежной линии Ванино – Высокогорная по формуле:
|
| (2.21) |
А.
Принимаем уставку четвертой ступени ТЗНП равной
А.
Сведем результаты расчетов уставок токовой защиты нулевой последовательности линии 220 кВ Селехино – Ванино. в таблицу 2.4.
Таблица 2.4– Результаты расчета уставок
| Ступень | I | II | III | IV |
| Уставка | 600 | 205 | 42,77 | 28,49 |
Время срабатывания токовой защиты нулевой последовательности выбираем согласно [14], значения сводим в таблицу 2.5.
Таблица 2.5– Результаты выбора уставок по времени
| Ступень | I | II | III | IV |
| Уставка t, c | 0 | 0,6 | 1 | 1,5 |
В данном разделе были рассчитаны уставки по току для четырех ступеней ТЗНП, а также время срабатывания. Значения уставок удовлетворяют требуемым показателям чувствительности.
3 ЗАЩИТА АВТОТРАНСФОРМАТОРА 220/110/10 КВ
НА ПС СЕЛИХИНО
Защищаемый автотрансформатор АТДЦТН-63000/220/110 кВ, характеристики которого, принятые согласно [3] и указаны в таблице 3.1.
Таблица 3.1– Характеристики автотрансформатора
| Тип |
| Каталожные данные | |||||
|
|
| ||||||
| ВН | СН | НН | ВН-СН | ВН-НН | СН-НН | ||
| АТДЦТН-6300/220/110/10 кВ | 63 | 230 | 121 | 11 | 11 | 35 | 22 |
Согласно [16], для автотрансформаторов 220 кВ должны быть предусмотрены следующие защиты:
-
один комплект дифференциальной токовой защиты АТ;
-
газовая защита;
-
защита РПН с использованием струйных реле;
-
резервные защиты на сторонах высшего, среднего и низшего напряжения;
-
защита от перегрузки (включая защиту от перегрузки общей обмотки);
-
автоматика регулирования РПН;
-
технологические защиты (защита от понижения уровня масла, защита от потери охлаждения и т. п.).
Резервные защиты на сторонах ВН и СН должны выполняться в виде ступенчатых защит (дистанционных и токовых направленных нулевой последовательности).
Придерживаясь данных требований произведем расчет защит автотрансформатора.
3.1 Расчет уставок основной защиты автотрансформатора на терминале Siemens 7SA522
Основной защитой является дифференциальная токовая защита. Продольная дифференциальная токовая защита автотрансформатора, срабатывает при междуфазных и однофазных КЗ в защищаемой зоне, ограниченной трансформаторами тока, исключая однофазные замыкания на землю на стороне сети с изолированной нейтралью.
В качестве терминала защиты используется устройство Siemens SIPROTEC 7SA522. Защищаемый автотрансформатор имеет соотношение мощностей обмоток 100/100/66,7%.
Для расчета дифференциальной защиты автотрансформатора рассчитаем первичные номинальные токи, протекающие по обмоткам.
Расчет первичных токов произведем по формуле:
|
| (3.1) |
где
- отношение мощности обмотки к номинальной мощности
трансформатора (автотрансформатора);
- номинальное напряжение ответвления обмотки при нулевом положении РПН.
А;
А.
Значение отношения мощности обмотки к мощности автотрансформатора для стороны низшего напряжения
, однако, зная особенности нагрузки стороны низшего напряжения, принимаем
А.
Рассчитаем вторичные токи по формуле:
|
| (3.2) |
где
- номинальный ток обмотки;
– коэффициент трансформации измерительного ТТ, используемого дифференциальной защитой на данной стороне.
А;
А;
А.
Произведем проверку по условию предельной кратности согласно формуле:
|
| (3.3) |
где
- номинальный ток первичной обмотки используемого ТТ;
- номинальный ток обмотки защищаемого трансформатора;
- наибольшая кратность первичного тока;
- приведенная предельная кратность.
Для защиты стороны высшего напряжения используется трансформатор тока ТВТ-220 200/5. Согласно [22] его наибольшая кратность первичного тока составляет
.
;
.
Для защиты стороны среднего напряжения используется трансформатор тока ТВТ-110 400/5. Согласно [22] его наибольшая кратность первичного тока составляет
;
.
Для защиты стороны низшего напряжения используется трансформатор тока ТВТ-100 5000/5. Его наибольшая кратность первичного тока составляет
;
.
Условие кратности первичного тока выполняется на всех сторонах автотрансформатора.
Произведем расчет тока небаланса по формуле:
|
| (3.4) |
где
- коэффициент, учитывающий переходный процесс;
- полная относительная погрешность ТТ в установившемся режиме;
- относительная погрешность, вызванная регулированием напряжения трансформатора;
- относительная погрешность выравнивания токов плеч.
Примем значения постоянных, согласно [25]:
;
;
;
.
А.
Произведем расчет минимального тока срабатывания по условию отстройки от тока небаланса по формуле:
|
| (3.5) |
где
– коэффициент отстройки.
Для расчета принимаем значения коэффициентов равными
;
.
А.
Задаемся значением тормозного коэффициента
согласно [25], соответствующим тормозной характеристике №4 и производим дальнейший расчет.
Рассчитаем тормозной ток, согласно с выбранным значением.
|
| (3.6) |
А.
Зная расчетный тормозной ток, определяем значение тормозного коэффициента по формуле:
|
| (3.7) |
где
– сквозной ток, который принимается равным
А.
.
Для корректной работы дифференциальной зашиты с использованием тормозной характеристики
.
.
Условие не выполняется, следовательно выбираем значение тормозного коэффициента
, соответствующее тормозной характеристике №5 и повторяем расчет.
Рассчитаем тормозной ток по форуме (3.6), согласно с выбранным значением.
А.
,
,
,
,
;
;
, А
, МВА
обмоток, кВ
, %
,
,
,
,
;
,














