3.1. Максимальная токовая защита ввода 27,5 кВ

Реле тока МТЗ на стороне 27,5 кВ понижающего трансформатора тяговой подстанции переменного тока (ввода 27,5 кВ) включаются на сумму токов двух трансформаторов (объединенная МТЗ). Такое решение принято в целях отстройки защиты от токов КЗ на стороне 38,5 (11) кВ при двух включенных трансформаторах на шины 38,5 (11) кВ.

Для трехобмоточных трансформаторов с объединенной МТЗ на стороне 27,5 кВ первичный ток срабатывания защиты определяется по формуле:

Iс.з = ,

(3.1)

где k_н – коэффициент надежности, k_н = 1,15 – 1,25; k_сз – коэффициент самозапуска (для МТЗ ввода 27,5 кВ k_сз = 1); k_в – коэффициент возврата реле (для реле типа РТ-40 k_в = 0,85 – 0,90); I_{нагр max} – максимальный ток нагрузки (для МТЗ ввода 27,5 кВ I_{нагр max} = (2 ÷ 4)I_н.т) , А (I_н.т – номинальный ток обмотки 27,5 кВ понижающего трансформатора, А).

Ток срабатывания реле рассчитывается по уравнению:

,

(3.2)

где k_сх – коэффициент схемы, зависящий от схемы соединения вторичных обмоток трансформатора тока и реле; k_т.т – коэффициент трансформации трансформаторов тока

,

(3.3)

где I_1т.т – номинальный ток обмотки соответствующего напряжения понижающего трансформатора, принимается равным ближайшему большему значению из стандартных значений, А; I_2т.т – вторичный ток трансформатора тока, А.

Чувствительность защиты по току определяется при минимальном значении тока двухфазного короткого замыкания на шинах 27,5 кВ. При объединенной схеме защиты минимальным будет ток короткого замыкания при работе одного трансформатора в минимальном режиме работы питающей системы.

Коэффициент чувствительности защиты должен удовлетворять условию:

,

(3.4)

где I⁽²⁾_{к min} – значение тока короткого замыкания на шинах 27,5 кВ, А,

,

(3.5)

где I⁽³⁾_{к min} – значение тока короткого замыкания на шинах 27,5 кВ при работе одного трансформатора, А.

Если условие (3.4) по отношению к коэффициенту чувствительности не выполняется, то токовую защиту необходимо дополнить блокировкой минимального напряжения.

Схема максимальной токовой защиты трансформатора на стороне 27,5 кВ приведена на рис. 3.1.

Выдержка времени выбирается из условия селективности на ступень выше наибольшей выдержки времени t_н.п защиты присоединений, питающихся от шин 27,5 кВ:

tз.в(27,5) = tн.п + ∆t,

(3.6)

где ∆t – ступень селективности, ∆t = 0,4 – 0,6, с.

При необходимости для повышения коэффициента чувствительности максимальная токовая защита может быть дополнена блокировкой минимального напряжения для ввода 27,5 кВ, тогда первичный ток срабатывания защиты рассчитывается по выражению (3.1) при I_{нагр max} = 2I_н.т. Напряжение срабатывания реле блокировки вычисляется по формуле:

,

(3.7)

где U_{раб min} – минимальное рабочее напряжение, U_{раб min} = 0,9U_ном, В; U_ном – номинальное напряжение, В; k_н – коэффициент надежности, k_н = 1,15 – 1,25; k_в – коэффициент возврата реле (для реле минимального напряжения типа РН-50 k_в = 1,2); k_т.н – коэффициент трансформации трансформатора напря-жения.

а б

Рис. 3.1. Схема максимальной токовой защиты трансформатора

на стороне 27,5 кВ: а – схема первичной коммутации; б – схема вторичной коммутации