Kursach_RZA_my(1) - Стор 3
Вибір захисту шин, захисту секційного вимикача
За наявності трансформаторів струму, вбудованих у вимикачі, для диференціального захисту шин та захисту приєднань, що відходять від цих шин, повинні бути використані трансформатори струму, розміщені з різних сторін вимикача, щоб пошкодження у вимикачі входили в зони дії цих захистів.
Як захист збірних шин електростанцій і підстанцій 35 кВ і вище слід передбачати, як правило, диференціальний струмовий захист без витримки часу, що охоплює всі елементи, які приєднані до системи або секції шин. Захист повинен здійснюватися із застосуванням спеціальних реле струму, відбудованих від перехідних та встановлених струмів небалансу (наприклад, реле, включених через трансформатори струму, що насичуються, реле з гальмуванням).
Захист шин слід виконувати так, щоб під час випробування пошкодженої системи або секції шин забезпечувалося селективне вимкнення системи (секції) без витримки часу.
У зв'язку з цим приймаємо до розрахунку такі типи захистів:
- максимальний струмовий захист (на вимикачах введення шини та на секційному вимикачі);
- диференціальний захист шин.
Вибір захисту лінії, що відходить до трансформатора АПК-1 КЦ-1
Для пічних трансформаторів (трансформаторних агрегатів) установок дугових печей мають бути передбачені:
1) максимальний струмовий захист без витримки часу від дво- та трифазних КЗ в обмотці та на висновках, відбудований від струмів експлуатаційних КЗ та кидків намагнічуючого струму при включенні установок;
2) газовий захист від пошкодження всередині бака, що супроводжується виділенням газу, та від зниження рівня олії в баку;
3) захист від однофазних замиканьна землю в обмотці та на висновках пічних трансформаторів, приєднаних до електричної мережі з ефективно заземленою нейтраллю;
4) захист від перевантажень для встановлення всіх видів дугових печей.
Для встановлення дугових сталеплавильних печей рекомендується передбачати захист із залежною від струму характеристикою витримки часу. Захист повинен діяти з різними витримками часу на сигнал та вимкнення. Характеристики та витримки часу захисту, як правило, повинні вибиратися з урахуванням швидкості підйому електродів при роботі автоматичного регулятора струму (потужності) дугової печі, щоб експлуатаційні КЗ своєчасно усувалися підняттям електродів та відключення пічного вимикача відбувалося лише при відмові або несвоєчасній роботі регулятора;
5) захист від підвищення температури олії в системі охолодження пічного трансформатора з використанням температурних датчиків з дією на сигнал при досягненні максимально допустимої температури та на відключення при її перевищенні;
6) захист від порушення циркуляції олії та води в системі охолодження пічного трансформатора з дією на сигнал - для олійного охолодження пічного трансформатора з примусовою циркуляцією олії та води.
Відповідно до [3] та у зв'язку з вищевикладеним для захисту ліній до пічних трансформаторів вибираємо наступні типи захистів:
- як основний - максимальний струмовий захист без витримки часу;
- як додатковий - струмовий захист від перевантаження;
- Для сигналізації замикання на землю – струмовий захист нульової послідовності.
Розрахунок уставок РЗ
Як приклад наведено розрахунки уставок РЗ по одному типу на кожну ділянку. Для КЛ 110 кВ наведено розрахунок струмового відсікання без витримки часу, для трансформатора –диференціального струмового захисту та струмового захисту нульової послідовності, для шин ЗРУ-35 кВ – максимального струмового захисту, а для лінії, що відходить до АПК – струмового захисту від перевантажень.
Струмова відсікання без витримки часу КЛ 110 кВ
Струм спрацьовування струмового відсічення вибирається більше максимального струму зовнішнього к.з. Iк.вн.max при к.з. на шинах підстанції:
де - Коефіцієнт відбудови, що враховує можливу аперіодичну складову в струмі, неточність розрахунків при КЗ, похибки трансформатора струму та вимірювального органу захисту;
- періодична складова струму зовнішнього короткого замикання на шинах РУ-35 кВ у максимальному режимі (з урахуванням коефіцієнта трансформації).
Струм спрацьовування реле розраховуємо за такою формулою:
де kсх - коефіцієнт схеми при з'єднанні трансформаторів струму за схемою повної зірки,
kтт - Коефіцієнт трансформації трансформаторів струму.
У такий спосіб приймаємо Iс.з. = 8000 А, Іс. = 27 А.
ДЗТ без витримки часу
Основним захистом трансформатора є поздовжній диференційний захист. Диференціальний струм спрацьовування визначається за умовою відбудови від струму небалансу, що розраховується за виразом:
,
де – складова, обумовлена похибкою ТТ;
- складова, обумовлена регулюванням напруги трансформатора, що захищається;
- Складова, обумовлена неточністю установки розрахункових чисел витків зрівняльних обмоток.
Складова , обумовлена похибкою ТТ, визначається за такою формулою:
де - Коефіцієнт аперіодичної складової, що враховує перехідний режим;
- коефіцієнт однотипності, що враховує кількість вимикачів на всіх сторонах трансформатора, що захищається;
- Відносне значення струму намагнічування при виборі ТТ по кривим граничних кратностей.
Складова , обумовлена регулюванням напруги трансформатора, що захищається, визначається за наступною формулою:
де - відносна похибка, обумовлена регулюванням напруги на сторонах трансформатора, що захищається (рекомендується приймати рівним половині сумарного повного діапазону регулювання напруги на відповідній стороні трансформатора);
- Периодична складова струмів, що проходять при розрахунковому зовнішньому КЗ на стороні, де виробляється РПН.
Складова , обумовлена неточністю установки розрахункових чисел витків зрівняльних обмоток, враховується тільки при розрахунку уточненого струму спрацьовування, після вибору чисел витків обмотки ТТ, що насичуються.
Струм небалансу дорівнює:
Першою умовою вибору струму спрацьовування захисту є відбудова від отриманого струму небалансу:
де - коефіцієнт надійності, що враховує помилку реле та необхідний запас.
Другою умовою вибору первинного струму спрацьовування захисту є відбудова від кидків намагнічування струму при включенні ненавантаженого трансформатора під напругу:
де - Коефіцієнт відбудови захисту від кидків струму намагнічування.
Таким чином, приймаємо струм спрацьовування захисту рівним:
Струм спрацьовування реле дорівнює:
Аналогічно визначаючи струм спрацьовування на стороні ПН, отримуємо:
Проведемо перевірку чутливості захисту при пошкодженні в зоні її дії. Коефіцієнт чутливості диференціального захисту дорівнює:
Коефіцієнт чутливості задовольняє умову.
Базовий струм боку ВН розраховується за виразом:
де – номінальний струм ВН трансформатора;
- Коефіцієнттрансформації ТТ відповідної сторони;
- Коефіцієнт враховує схему з'єднання ТТ (при з'єднанні в «трикутник», а при з'єднанні в «зірку» -);
- Коефіцієнт трансформації зовнішнього вирівнюючого трансформатора, що використовується для вирівнювання значення базисного струму відповідної сторони, якщо він виходить за межі діапазону 0,251 - 16,000 А (при початковому розрахунку базисного струму приймається).
Таким чином отримуємо:
Уставка струму початку гальмування ДТЗIТ.0, тобто. початок другої (похилої) ділянки характеристики, що приймається:
деIТ.0 = 0,6 – для пускорезервних трансформаторів та трансформаторів (автотрансформаторів), на яких можливе несинхронне АВР ПН;
IТ.0 = 1 - у всіх інших випадках.
Уставка задається у відносних одиницях від базисного струму об'єкта, що захищається в діапазоні від 0,60 до 1,0 відIбаз з кроком 0,01.
Таким чином отримуємо:
Струм гальмування блокування IТ.БЛ визначає перемикання характеристики спрацьовування ДТЗ з похилої ділянки на вертикальну: