НАЗНАЧЕНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НЕЙ 10 страница

Ø) ,A, где - минимальный ток уставки, равный 1/4 значения тока, соответствующего второму числу в условном обозначении реле; ΣØ - сумма числе, нанесенных под переключателями, поставленными в выступающее положение. При этом риски на торцах головок переключателей будут направлены в сторону выбранных чисел.

Для реле РСТ-13-19-1-УХЛ4: А.

Если нужно выставить уставку срабатывания реле, например, в 4,5 А, то выступающие положения должны занять переключатели SB3и SB5. Вэтом случае (рис. 123):

,А

Реле максимального (РСН14, РСН15) и минимального (РСН16, РСН17) напряжений. По своему устройству реле серий РСН14-РСН17 подобны реле РСТ, только вместо датчика тока в них установлен датчик напряжения.

У реле минимального напряжения изменено подключение входных выводов ОУ, входящего в схему компаратора А1. У таких реле опорное напряжение подается на Н-вход ОУ, а напряжение от датчика напряжения поступает на И-вход. Поэтому при подаче на реле нормального напряжения выходное реле остается в отпавшем положении. Оно срабатывает, когда поданное напряжение падает ниже напряжения уставки, определяемой значением опорного напряжения.

Реле серии РСН14 и РСН16 рассчитаны на питание постоянным оперативным током 220 В, а серии РСН15 и РСН17 - переменным током. За номером серии следует двузначное число, которое отражает рабочую частоту реле. Ниже дана расшифровка этих чисел: первой приводится рабочая частота, за ней - диапазон уставок и в конце - номинальное напряжение (вторые значения диапазона уставок и указываются в скобках):

Реле типоисполнений 25, 52, 30 и 57 выпускаются только как реле максимального напряжения, т.е. в сериях РСН14 и РСН15. У реле максимального напряжения коэффициент возврата не ниже 0,90, а минимального не выше 1,10. Заданная уставка по напряжению срабатывания устанавливается с помощью кнопочных переключателей, выведенных на лицевую плату реле. Уставка реле выражается следующим образом:

Ø),В,

где ΣØ - сумма чисел на шкале уставок, переключатели у которых поставлены в выдвинутое положение и риска на торце головки расположена горизонтально. Числа на шкале уставок - 0,8; 0,4; 0,2; и 0,1 - показывают, что заданная уставка может быть установлена с точностью до 0,1 , где - минимальная уставка выбранного диапазона. Мощность, потребляемая реле, составляет (0,1- 0,8) В.

Если в выдвинутое положение поставить все переключатели реле, то будет установлена максимальная уставка по напряжению. Так, например, для реле серии РСН15-28-1-УХЛ4: В

18. РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Основным оборудованием подстанции и наиболее характерным с точки зрения расчета защит является трансформатор.

В методических указаниях приведены примеры расчета дифференциальной защиты для двух обмоточных трансформаторов и трансформаторов с расщепленной обмоткой. Защиты рассчитаны на реле РНТ-560 и ДЗТ-11 как наиболее распространенные в защитах трансформаторов в настоящее время.

Приведены примеры расчета МТЗ с пуском по напряжению и защиты от перегрузки.

18.1. Дифференциальная токовая защита трансформаторов, выполненная с реле серии РНТ-560

Ниже даны основные указания по расчету дифференциальной токовой защиты, выполненной на реле серии РНТ-560 (типов РНТ-565 и РНТ-566), применительно к двух обмоточным трансформаторам.

1. Составляется схема замещения трансформатора и определяются все параметры схемы замещения системы электроснабжения. Электрическая система учитывается эквивалентным сопротивлением.

2. Определяются первичные токи (I_ном) для всех сторон защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности. По этим токам определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты , , , исходя из коэффициентов трансформации трансформаторов тока . Коэффициент выбирается с учетом параметров используемого оборудования, его перегрузочной способности, требований релейной защиты и схемы соединения трансформаторов тока.

3. Определяются первичные максимальные токи короткого замыкания, проходящие через защищаемый трансформатор при внешних и внутренних коротких замыканиях (к.з.) на его сторонах.

Рис. 124 Расчетные режимы к.з. для двухобмоточного трансформатора

Внешнее к.з. - к.з. на шинах НН (для понижающего трансформатора) или ВН ( для повышающего трансформатора). В рассматриваемом примере рассчитывается для к.з. на шинах НН (точка К1)при раздельной и параллельной работе трансформаторов (рис. 124).

Внутреннее к.з. - к.з. на выводах НН или ВН защищаемого трансформатора. Для рассматриваемого трансформатора (рис. 124) внутреннее к.з. соответствует к.з. в точке К2.

Значение =U_BHзащищаемого трансформатора. Сопротивления трансформатора и системы, а также токи к.з. приведены к .

Для трансформатора учитывается только реактивное сопротивление

;

величина тока трехфазного к.з. ,

где - полное сопротивление от источника ЭДС до точки к.з. При наличии двух трансформаторов на подстанции ток к.з. рассчитывается для случая раздельной и параллельной работы трансформаторов.

4. Первичный ток срабатывания защиты I_сз выбирается по следующим условиям 4.1. Условие отстройки от броска намагничивающего тока при включении ненагруженного трансформатора под напряжение

, . (3)

4.2. Условие отстройки от расчетного максимального первичного тока небаланса при внешних к.з. в дифференциальной обмотке

; (4)

может быть определен как

, (5)

где - составляющая, обусловленная погрешностью трансформаторов тока; -составляющая, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора под нагрузкой; - составляющая, обусловленная неточностью установки на БНТ реле расчетных чисел витков для неосновных сторон:

a) (6)

где -периодическая составляющая тока, проходящего через защищаемую зону, при расчетном внешнем к.з.; - относительная погрешность трансформатора тока, принимается равной 0,1, т.к. трансформаторы тока выбираются по кривым 10% погрешности; - коэффициент однотипности трансформаторов тока, =1, если трансформаторы тока, к которым подключено реле, разные и =0,5, если трансформаторы тока одинаковые; - коэффициент апериодичности, учитывает апериодическую составляющую тока (переходный режим), для РНТ и ДЗТ принят равным 1, т.к. в реле входят БНТ, производящие отстройку от апериодической составляющей тока к.з.;

б) , (7)

где - периодическая составляющая тока, проходящая при расчетном внешнем к.з. по стороне, где происходит регулирование; - относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на защищаемом трансформаторе, принимается равной половине суммарного диапазона регулирования на соответствующей стороне;

в) , (8)

где - расчетное число витков обмоток БНТ реле для неосновной стороны; - принятое
число витков обмоток БНТ реле для неосновной стороны; - значение периодической составляющей тока к.з., проходящего при расчетном внешнем к.з. через защиту;

г) в предварительном расчете первичный ток срабатывания выбирается по отстройке от

. (9)

4.3. Большее из двух значений, полученных в пп. 4.1 и 4.2, принимается за расчетное.

5. Производится предварительная проверка чувствительности. Для этого определяется первичный ток к.з. на выходах защищаемого трансформатора в предположении, что весь ток повреждения проходит но одной из сторон трансформатора

. (10)

Если полученное значение >1,5, то расчет защиты, выполненной с реле серии РНТ-560, следует продолжить.

6. Определяется число витков обмотки БНТ реле, соответствующее току срабатывания Защиты , для основной стороны

, (11)

где - магнитодвижущая сила (МДС) срабатывания реле; для реле серии РНТ-560 ; - ток срабатывания реле, отнесенный к основной стороне, определяется приведением первичного тока срабатывания защиты ко вторичным цепям трансформатора тока основной стороны.

За основную принимается сторона, которой соответствует наибольший из вторичных номинальных токов в плечах защиты (т.к. при этом в общем случае ток получается меньше), или сторона основного питания (т.к. это несколько упрощает расчеты чувствительности). Последнее целесообразно в случаях, когда вторичные токи в плечах защиты близки по значению.

Число витков обмотки БНТ реле серии РНТ-560 для основной стороны не должно быть меньше 8, т.е. 8 .

Числа витков обмотки БНТ реле, соответствующие току срабатывания защиты , для других (неосновных) сторон защищаемого трансформатора определяются по условию равенства нулю результирующей МДС в БНТ реле при нагрузочном режиме и внешних к.з. Это достигается при

, (12)

где , - вторичные токи в плечах защиты для основной и неосновной сторон в нор
мальном режиме; - принятое число витков обмотки БНТ реле для основной стороны.
Отсюда следует:

. (13)

В случаях, когда число витков получается дробным, принимается ближайшее целое число витков, а расчет уточняется за счет учета составляющей тока небаланса (см. п. 4.2, в).

7. Определяется первичный уточненный ток небаланса (с учетом )

8. Определяется ток срабатывания защиты, соответствующий принятому числу витком БНТ реле для основной стороны.

9. Результаты расчетов в пп. 6-8 заносятся в таблицу.

10. Определяется чувствительность защиты по выражению (10) и уточненному току срабатывания защиты.

18.2. Расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора

В примере дан расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора 115/11 кВ мощностью 16 МВА, =3500 МВА .

Сопротивления, приведенные к стороне высшего напряжения, указаны в [Ом] (рис. 125)