Расчёт максимальной токовой защиты трансформатора

Максимальная токовая защита (МТЗ) и токовая отсечка (ТО) устанавливается на двухобмоточных трансформаторах со стороны питания.

Расчёт МТЗ трансформатора на стороне ВН.

Номинальный ток трансформатора на стороне ВН для среднего положения РПН:

0,08 кА; (4.1)

где U_{ном тр} –номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ;

S_ном – номинальная мощность трансформатора, МВА.

Сопротивление обобщенной нагрузки:

204,13 Ом. (4.2)

Ток самозапуска двигателя секции:

0,223 кА; (4.3)

где X_{рез max} – результирующее сопротивление системы в максимальном режиме, Ом;

X_{рез max} – сопротивление трансформатора в максимальном режиме, Ом.

Коэффициент самозапуска:

4,0. (4.4)

Максимальный нагрузочный ток:

0,28 кА. (4.5)

Ток срабатывания защиты определим по формуле:

395,3 А; (4.6)

где k_н – коэффициент надёжности, k_н=1,2

k_в – коэффициент возврата, k_в =0,85.

Ток срабатывания реле для схемы треугольника:

17,12 А. (4.7)

Принимаем реле РТ-40/20 с уставкой 18 А.

Минимальный ток двухфазного КЗ для схемы треугольник:

21,38 А. (4.8)

Коэффициент чувствительности:

1,19<1,5. (4.9)

Для повышения чувствительности защиты следует применять МТЗ с блокировкой по напряжению.

Ток срабатывания защиты:

0,158 кА. (4.10)

где k_н – коэффициент надёжности, k_н =1,1-1,2;

k_в – коэффициент возврата, k_в =0,85.

Ток срабатывания реле определим по формуле (4.7):

6,84 А.

Принимаем реле РТ 40/10 с уставкой 7 А.

Коэффициент чувствительности защиты с блокировкой по напряжению определим по формуле (4.9):

3,05>1,5;

т.е. защита имеет достаточную чувствительность.

Уставка реле РН-54/160 по напряжению:

68,8 В; (4.11)

где U_{раб min} =0,95 U_ном - минимальное рабочее напряжение, В;k_н =1,2; k_в =1,15.

Выдержка времени МТЗ трансформатора.

Принимаем:

1) выдержку времени на отходящих линиях НН: t1=0.5 c.

2) МТЗ на секционном выключателе вводится только на момент включения при работе АВР и не имеет выдержки времени.

Tмтз = t1 + t = 0,5 + 0,5 = 1 с; (4.12)

где t – ступень селективности, t=0,5 с.

Расчёт токовой отсечки

Отсечка устанавливается на стороне ВН.

Ток срабатывания отсечки:

=1,3·790=1027 А; (4.13)

где Кн – коэффициент чувствительности, Кн =1,3 для реле типа РТ-40.

Ток срабатывания реле при включении трансформатора тока в треугольник по формуле (4.7):

Iср= 44,47 А.

Выбираем реле тока типа РТ-40/50 с уставкой 44,5 А.

Минимальный ток в реле при двухфазном КЗ в точке К1:

139,9 А. (4.14)

Коэффициент чувствительности отсечки по формуле (4.9):

3,14≥2;

Отсечка обладает достаточной чувствительностью к току КЗ на выводах ВН.

Расчёт дифференциальной защиты

Вторичные токи в плечах дифференциальной защиты приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Расчёт вторичных токов

Наименование величины	Численные значения для стороны
110 кВ	6 кВ
Первичный номинальный ток трансформатора	80 А	1470 А
Коэффициенты трансформации трансформаторов тока	200/5	3000/5
Схемы соединения обмоток трансформатора	Y	Д
Схемы соединения трансформаторов тока	Д	Y
Вторичный ток в плечах дифференциальной защиты	А	А