ВКР ОРЛОВА (1219791), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Защита выполняется трехфазной и подключается к трансформаторам тока, установленным со стороны обмотки высшего напряжения трансформатора блока, со стороны обмотки высшего напряжения трансформатора собственных нужд и в нулевых выводах генератора.
3.1.1 Определение номинальных токов плеч
Расчеты токов плеч сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Расчет токов плеч ДЗ трансформатора блока
Наименование величины | Обозна-чение | Расчетная формула | Числовое значение для стороны | ||
10,5 кВ | 10,5 кВ (генератор) | 10,5 кВ (ТСН) | |||
Первичный ток, А |
|
|
|
|
|
Коэффициент схемы |
|
| 1 | 1 | 1 |
Коэффициент трансформации |
|
| 1500/5 | 10000/5 | 1500/5 |
Вторичный ток, о.е. |
|
|
=0,572 |
=0,945 |
=0,917 |
3.1.2 Начальный ток срабатывания
Уставка выбирается из следующих условий:
-
отстройка от расчетного периодического тока небаланса в режиме, соответствующему началу торможения;
-
отстройка от броска тока намагничивания защищаемого трансформатора.
Наиболее жестким из этих двух условий является второе, оно является основным для выбора минимального тока срабатывания защиты.
Для надежной отстройки от однополярных бросков тока намагничивания минимальный ток срабатывания рекомендуется принимать равным Iср.0 = 0,3 о.е. [4].
3.1.3 Коэффициент торможения
Коэффициент торможения выбирается из условия отстройки от защиты от максимально возможного тока небаланса, вызванного погрешностями ТТ при внешних трехфазных КЗ:
| (3.1) |
где – коэффициент отстройки, равный 1,2;
– тормозной ток;
– максимальный ток небаланса при внешнем трехфазном кз или асинхронном ходе.
, (3.2)
где – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока, равный 2;
– относительная погрешность трансформаторов тока, равная 0,1;
– коэффициент однотипности ТТ, равный 0,5;
А – максимальный сквозной ток.
Принимаем типовое значение уставки, .
3.1.4 Начальный ток торможения
Начальный ток торможения определяет начало уклона характеристики срабатывания дифференциальной токовой защиты трансформатора.
При выборе В должно выполняться условие:
| (3.3) |
Принимаем типовое значение уставки В = 1,5. При таком значении обеспечивается достаточная чувствительность к токам КЗ в зоне рабочих токов.
3.1.5 Ток срабатывания дифференциальной отсечки
Дифференциальная отсечка обеспечивает быстрое и надежное срабатывание защиты при внутренних КЗ с большими токами, когда возможно насыщение высоковольтных ТТ при значении полной погрешности ТТ до 50%.
Уставку дифференциальной отсечки выбираем, исходя из следующих условий:
-
отстройка от броска тока намагничивания [4] по формуле:
, (3.4)
-
отстройка от максимального тока небаланса [12] по формуле:
, (3.5)
где – коэффициент надежности, равный 1,5;
– максимальный ток небаланса, найденный по выражению (3.5)
Расчет уставки дифференциальной отсечки в относительных единицах производится по формуле:
| (3.6) |
Выбирается наибольшее значение уставки дифференциальной отсечки из расчетов по двум условиям больше либо равно 6,5 о.е.
-
Максимальная токовая защита стороны ВН трансформатора блока
Защита предназначена для основных защит трансформатора при отключенном генераторном выключателе. При отключенном генераторе, ток нагрузки даже с учетом самозапуска двигателей собственных нужд значительно меньше номинального тока трансформатора блока. Но для избегания ложного действия защиты при работе генератора блока в случае неисправности блокирующих цепей целесообразно отстраивать защиту от номинального тока.
Ток срабатывания защиты рассчитывается по следующему выражению:
| (3.7) |
где – коэффициент надежности, равный 1,2;
– номинальный ток обмотки высшего напряжения трансформатора блока (таблица 3.1);
– коэффициент возврата, равный 0,95.
В относительных единицах:
Уставку защиты принимаем равной о.е.
Выдержка времени данной защиты согласовывается с выдержкой времени резервной защиты трансформатора собственных нужд на стороне высшего напряжения по формуле:
, (3.8)
где – выдержка времени дистанционной защиты на стороне ВН трансформатора собственных нужд, см. п. 4.3;
– ступень селективности, равная 0,5.
-
Токовая защита нулевой последовательности от КЗ на землю в сети 110 кВ
Защита предназначена для резервирования защит от КЗ на землю смежных элементов сети 110 кВ и для ближнего резервирования. Защита выполняется однофазной и подключается к трансформаторам тока нулевой последовательности, встроенным в нейтральный вывод трансформатора.
Ток срабатывания токового органа выбирается по условию согласования с чувствительными ступнями защит от замыканий на землю линий 110 кВ [10].
Ток срабатывания ТЗНП производится по выражению:
, (3.9)
где – коэффициент надежности, равный 1,1;
– коэффициент токораспределения в схеме нулевой последовательности, равный 0,486;
– тройной расчетный ток нулевой последовательности в месте установки защиты, с которой производится согласование, при котором эта защита находится на грани срабатывания. Согласно карте уставок, первичный ток срабатывания III ступени направленной ТЗНП ВЛ 110 кВ Центральная,
.
В относительных единицах:
Принимаем уставку ТЗНП трансформатора блока равной о.е.
-
РАСЧЕТ ЗАЩИТ ТРАСНФОРМАТОРА СОБСТВЕННЫХ НУЖД
-
Продольная дифференциальная защита ТСН
Продольная дифференциальная защита трансформатора собственных нужд (ТСН) является основной быстродействующей защитой трансформатора от всех видов КЗ в обмотках и на выводах трансформатора.
Расчет производится согласно [4].
4.1.1 Определение номинальных токов плеч
Расчеты сведены в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 – Расчет токов плеч ДЗ ТСН
Наименование величины | Обозначение | Расчетная формула | Числовое значение для стороны | |
10,5 кВ | 6,3 кВ | |||
Первичный ток, А |
|
|
|
|
Коэффициент схемы |
|
| 1 | 1 |
Коэффициент трансформации |
|
| 1500/5 | 1500/5 |
Вторичный ток, о.е. |
|
|
= 0,916 |
= 1,527 |
4.1.2. Начальный ток срабатывания
Аналогично п. 3.1.2., начальный ток срабатывания отстраивается от однополярных бросков тока намагничивания, принимаем уставку Iср.0 = 0,3 о.е.
4.1.3 Коэффициент торможения
Коэффициент торможения выбирается из условия отстройки от защиты от максимально возможного тока небаланса, вызванного погрешностями ТТ при внешних трехфазных КЗ:
| (4.1) |
где – коэффициент отстройки, равный 1,2;
– тормозной ток;
– максимальный ток небаланса при внешнем трехфазном кз или асинхронном ходе.
(4.2)
где – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока, равный 2;
– относительная погрешность трансформаторов тока, равная 0,1;
– коэффициент однотипности ТТ, равный 0,5;
А – максимальный сквозной ток.
Принимаем типовое значение уставки, .
4.1.4 Начальный ток торможения
Начальный ток торможения определяет начало уклона характеристики срабатывания дифференциальной токовой защиты трансформатора.
При выборе В должно выполняться условие:
| (4.3) |
Принимаем типовое значение уставки В = 1,5. При таком значении обеспечивается достаточная чувствительность к токам КЗ в зоне рабочих токов.
-
Дистанционная защита ТСН на стороне НН1 (НН2)
Данная защита устанавливается на выводах 6,3 кВ рабочего питания. Она является основной при многофазных повреждениях на секции и осуществляет резервное действие при многофазных повреждениях на присоединениях, отходящих от секции РУСН (распределительное устройство собственных нужд) 6,3 кВ.
Расчет производится на основании [17].
Первичное сопротивление срабатывания определяется по следующей формуле:
| (4.4) |
где – коэффициент отстройки, равный 0,85;
– коэффициент возврата реле, равный 1,05;
– индуктивное сопротивление полностью остановленных двигателей.
Т.к. значение нам не известно, то, согласно [17], для введенного в работу трансформатора собственных нужд, первичное сопротивления срабатывания можно принять:
| (4.5) |
где – номинальный ток трансформатора, приведенный к стороне НН.
| (4.5) |
С учетом коэффициента чувствительности, :
Тогда сопротивление срабатывания, приведенное ко вторичным цепям, определяется как:
| (4.7) |
где – коэффициент трансформации ТТ, установленных со стороны НН1 (НН2) ТСН;
– коэффициент трансформации ТН, установленных со стороны НН1 (НН2) ТСН.