3.2. Максимальная токовая защита ввода 38,5 (11) кВ

Первичный ток срабатывания МТЗ ввода 38,5 (11) кВ рассчитывается по формуле (3.1) при

Iнагр max = (2 – 3)Iн.т,

(3.8)

где I_н.т – номинальный ток обмотки 38,5 (11) кВ понижающего трансформа- тора, А.

Ток срабатывания реле вычисляется по уравнению (3.2) в тех случаях, когда от шин 38,5 (11) кВ осуществляется питание потребителей с нагрузкой, состоящей в основном из электродвигателей (например, мощных насосных станций с двигателями 6 – 10 кВ).

Чувствительность защиты характеризуется выполнением условия (3.4) при минимальном значении тока I⁽²⁾_{к min}, протекающего по вводу 38,5 (11) кВ при двухфазном коротком замыкании на шинах. На тяговых подстанциях постоянного тока проверяется также чувствительность МТЗ ввода 11 кВ для резервной зоны по минимальному току I⁽³⁾_{к min} трехфазного короткого замыкания на выводах вторичной обмотки трансформатора выпрямительного агрегата. При этом значение коэффициента чувствительности защиты должно быть в пределах:

(3.9)

где k_т – коэффициент трансформации тягового (преобразовательного) трансформатора, равный отношению номинальных линейных напряжений его первичной и вторичной обмоток.

При необходимости для увеличения коэффициента чувствительности МТЗ ввода 38,5 (11) кВ применяют блокировку минимального напряжения. В таком случае первичный ток срабатывания защиты вычисляется по выражению (3.1) при I_{нагр max} = I_н.т, а напряжение срабатывания реле блокировки минимального напряжения – по формуле (3.7). Коэффициент чувствительности защиты рассчитывается так же, как и для ввода 27,5 кВ.

Схема максимальной токовой защиты тягового трансформатора на стороне 38,5 кВ приведена на рис. 3.2.

Выдержка времени защиты на отключение секционного выключателя рассчитывается по формуле:

,

(3.10)

а на отключение выключателя ввода 38,5 (11) кВ –

,

(3.11)

где t_н.п – наибольшая выдержка времени присоединения шин напряжением 38,5 (11) кВ, с.

а б

Рис. 3.2. Схема максимальной токовой защиты трансформатора

на стороне 38,5 кВ: а – схема первичной коммутации; б – схема вторичной коммутации

3.3. Максимальная токовая защита ввода 110 – 220 кВ

Ток срабатывания защиты выбирается наибольшим из трех условии.

1) По условию отстройки максимального тока небаланса.

Первичный ток срабатывания МТЗ стороны 110 – 220 кВ понижающего трансформатора определяется по формуле (3.1) при k_сз = 1 и

Iнагр max = (3 – 4)Iн.т,

(3.12)

где I_н.т – номинальный ток обмотки 110 – 220 кВ понижающего трансформа-тора, А.

2) По условию селективности с защитой стороны среднего напряжения:

,

(3.13)

где k_сел – коэффициент селективности, для понижающих трансформаторов тяговых подстанций k_сел = 1,05 – 1,1; I_{с.з СН} – первичный ток срабатывания максимальной токовой защиты стороны среднего напряжения (СН), А; I_{нагр max НН} – максимальный ток нагрузки ввода низкого (27,5 (11) кВ) напряжения (НН), А; k_{т ВС}, k_{т ВН} – коэффициенты трансформации понижающего трансформатора, равные отношению номинальных линейных напряжений соответствующих сторон.

3) По условию селективности с защитой стороны низкого напряжения:

(3.14)

где I_{с.з НН} – первичный ток срабатывания максимальной токовой защиты сто-роны низкого напряжения, А; I_{нагр max СН} – максимальный ток нагрузки ввода 38,5 (27,5) кВ напряжения, А.

Ток срабатывания реле I_с.р рассчитываются по выражению (3.2) с учетом схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и реле.

Коэффициенты чувствительности защиты определяются при минимальных значениях тока, протекающего на стороне 110 – 220 кВ защищаемого трансформатора при двухфазном коротком замыкании на шинах среднего и низкого напряжения по выражениям:

(3.15)

(3.16)

где I_с.р – ток срабатывания реле, вычисленный по формуле (3.2), А; I_{р НН}, I_{р СН} – токи в реле при двухфазном коротком замыкании на шинах низкого и среднего напряжения соответственно, А.

В случае необходимости для повышения чувствительности МТЗ на стороне 110 – 220 кВ трансформатора может быть дополнена блокировкой минимального напряжения. При этом первичный ток срабатывания защиты вычисляется по выражению (3.1) при I_{нагр max} = (1 – 2)I_н.т и k_сз = 1, а выполнение условий (3.13) и (3.14) не требуется. Органы напряжения устанавливаются на шинах низкого и среднего напряжения, причем они могут быть общими для МТЗ вводов низкого (27,5 (11) кВ) и среднего (38,5 (27,5) кВ) напряжения. Напряжение срабатывания реле блокировки определяется по уравнению (3.7).

Схема МТЗ тягового трансформатора на стороне 110 кВ приведена на рис. 3.3.

а б

Рис. 3.3. Схема МТЗ тягового трансформатора на стороне 110 кВ:

схемы первичной (а) и вторичной (б) коммутации

Выдержка времени защиты рассчитывается по формулам:

tз.(110-220) = tз в 27,5(11) + Δt;

(3.17)

tз.(110-220) = tз в 38,5(27,5) + Δt,

(3.18)

где t_{з в 27,5(11)}, t_{з в 38,5(27,5)} – выдержка времени МТЗ ввода низкого и среднего напряжения на отключение выключателей ввода, с.

Из двух значений выдержки времени защиты, рассчитанных по выражениям (3.17) и (3.18), принимается большее.