Продольная дифференциальная защита (Многофазное КЗ)

Продольная дифференциальная токовая защита осуществляется с применением реле тока, обладающих улучшенной отстройкой от бросков намагничивающего тока, пере­ходных и установившихся токов небаланса. Выбор типа реле (РНТ-565 или ДЗТ-11) определяется требованиями чувстви­тельности. Если коэффициент чувствительности дифферен­циальной защиты с реле типа РНТ-565 оказывается меньшим двух, следует выпол­нить защиту с реле типа ДЗТ-11.

Первичный расчетный ток небаланса, обус­ловленный погрешностью трансформатор­ов тока при внешнем КЗ, А.

I_{нб,расч} = e × , (14)

I_{нб,расч} = 0,1 × 10 000 = 1 000А (15)

где e - относительное значение полной по­грешности трансформаторов тока, принима­ется e = 0,1

Первичный ток срабатывания защиты при условии отстройки от расчетного тока небаланса, А

I_с.з ≥ k_отс× I_{нб,расч,} (16)

I_{с.з =} 1,3 ×1000 = 1300 А (17)

где k_отс = 1,3 - коэффициент отстройки.

Расчетный ток срабатывания реле, А

I_{с.р =} I_{с.з /} k_та

I_{с.р =} 1300/80=16,25 А (18)

Для выполнения защиты, по току срабатывания реле, выбираем реле РТ40/20, с током уставки 20, пределы тока уставки 5 – 20 А, класс точности – 5.

Выполним расчет коэффициента чувствительности максимальной токовой защиты.

(19)

Минимальный коэффициент чувствительности для дифференциальной защиты трансформаторов должен быть около 2, следовательно, выбранная защита соответствует требованиям чувствительности.

Максимальная токовая защита (Внешние КЗ)

Исполнение защиты производится по схеме подключения трансформаторов тока и реле «Неполная звезда», коэффициент схемы в данном случае равен k_сх=1

А, (20)

А (21)

Для выполнения защиты, по току срабатывания реле, выбираем реле РТ40/10 с уставкой по току срабатывания 9 А, класс точности – 5, пределы тока уставки 2.5 – 10 А, собственное время срабатывания 0,02—0,04 с.

Для создания цепи разветвления необходимой для одновременного отключения двух выключателей, выбираем промежуточное реле типа ЭП 1/220, время срабатывания не более 0,04 с.

Для сигнализации о срабатывании защиты в цепь защиты включаем указательное реле типа РУ 21.

Реле РУ 21 выпускаются с двумя замыкающими контактами без самовозврата. Возврат контактов и указателя действия в исходное состояние производится вручную.

Зная ток срабатывания реле, для дальнейшего расчета чувствительности защиты, уточняем ток срабатывания зашиты (первичная цепь).

А (22)

Выполним расчет коэффициента чувствительности максимальной токовой защиты.

(23)

Согласно ПУЭ 2001 минимальный коэффициент чувствительности токовых защит трансформаторов должен быть около 1,5, следовательно, выбранная защита соответствует требованиям чувствительности.

Исполнение максимальной токовой защиты производится по следующей схеме:

Рисунок 1 - Максимальная токовая защита

Защита от перегрузки

Защиту трансформатора от перегрузки выполняем с действием на сигнал. Исполнение защиты производится включением токового реле на сумму токов двух фаз. Коэффициент схемы в данном случае равен k_сх=1

А (24)

Рассчитаем ток срабатывания защиты

А (25)

Для выполнения защиты, по току срабатывания реле, выбираем реле РТ40/10 с уставкой по току срабатывания 6,5 А, класс точности – 5, пределы тока уставки 2.5 – 10 А, собственное время срабатывания 0,02—0,04 с.

Зная ток срабатывания реле, для дальнейшего расчета чувствительности защиты, уточняем ток срабатывания зашиты (первичная цепь).

А (26)

Выполним расчет коэффициента чувствительности защиты от перегрузки.

(27)

Согласно ПУЭ 2001 минимальный коэффициент чувствительности токовых защит трансформаторов должен быть около 1,5, следовательно, выбранная защита соответствует требованиям чувствительности.

Исполнение защиты от перегрузки производится по следующей схеме:

Рисунок 2 - Защита от перегрузки

Защита от однофазных КЗ

Защита трансформатора от токов однофазных КЗ выполняется с действием на сигнал. Исполнениезащиты производится при помощи трансформатора тока нулевой последовательности, установленного на кабеле, соединяющем силовой трансформатор с высоковольтным выключателем.

Для подключения силового трансформатора к высоковольтному выключателю, с учетом тока трехфазного КЗ выбираем кабель ААШВу (3´70мм²). По сечению жилы выбранного кабеля, выбираем трансформатор тока нулевой последовательности типа ТЗЛ. Для реализации защиты применяется токовое реле РТЗ 51 с уставками по току срабатывания 0,1 – 0,6 А.

Рассчитаем ток срабатывания защиты

= 1,2 × 5 × 3× 10000 × 0,65 ×10^-6 = 0,118 А (28)

где С_з.л – емкость; k_б = 4 ÷ 5; k_H= 1,1 ÷ 1,2.

Согласно рассчитанному току однофазного КЗ, используемое для защиты реле РТЗ 51

Рисунок 3 - Защита от однофазных КЗ