2.8 Розрахунок і вибір релейного захисту.

Апарати релейного захисту – це спеціальні пристрої, що забезпечують автоматичне відключення пошкодженої частини електричної установки або мережі. Якщо пошкодження не представляє для установки безпосередній небезпеці, то релейний захист приводить в дію сигнальні пристрої. Для забезпечення надійної роботи релейний захист повинен: мати вибірковість, володіти досить високою чутливістю, бути виконана по найбільш простий схемі з найменшим числом апаратів.

Види захисту установлюється на трансформаторі залежно від потужності, місця його установки і режиму експлуатації.

У нашому випадку для обраних двох трансформаторів потужністю 630 кВА урахування категорії електропостачання, можливості роботи у режимах перевантаження намічаємо такі типи релейного захисту:

- максимально диференційний захист;

- максимально струмовий захист з витримкою часу;

- захист від замикання на землю;

- газовий захист.

2.8.1 Диференційний захист – встановлюється на трансформаторах 1000 кВА і більше, та на трансформаторах, що працюють в паралель з іншими 630 кВА і більше. Захист діє на відключення трансформатора при між фазних к.з. в обмотках та його виводах.

2.8.1.1 Визначаємо струм спрацьовування захисту:

, (87)

де І_с.з. – струм спрацьовування захисту, А;

К_н – коефіцієнт надійності К_н = 3;

К_т.т. – коефіцієнт трансформації трансформатора

, (88)

2.8.1.2 Визначаємо струм спрацьовування реле:

, (89)

де К_с - коефіцієнт схеми, .

, (90)

2.8.1.3 Визначаємо коефіцієнт чутливості:

, (91)

2.8.2 Максимально – струмовий захист з витримкою часу працює на зверх струмах , які з являються при зовнішніх к.з. на відключення трансформатора. Встановлюють зі сторони споживачів, в трансформаторах до 1000 кВА.

2.8.2.1 Визначаємо номінальний струм трансформатора:

, (92)

2.8.2.2 Визначаємо струм спрацьовування захисту :

, (93)

де К_н – коефіцієнт надійності, К_н = 1,4;

К_з – коефіцієнт запасу, К_з = 1,4;

К_п – коефіцієнт перевантаження К_н = 1;

2.8.2.3 Визначаємо коефіцієнт чутливості:

, (94)

де – струм короткого замикання на низький стороні трансформатора, .

2.8.3 Захист від замикання на землю на стороні 0,4 кВ, захист здійснюється установкою автомата з максимальним розчіплювачем, при глухому заземлені нейтралі; якщо трансформатор на низькій стороні прямо з’єднаний з магістралю, то захист здійснюється установкою трансформатора струму в глухо заземленій нейтралі. Захист діє на відключення трансформатора і встановлюється на трансформаторах 400 кВА і вище зі з’єднуванням обмоток зірка-зірка на понижуючих трансформаторах.

2.8.3.1 Визначаємо струм спрацьовування захисту:

, (95)

2.8.3.2 Визначаємо коефіцієнт чутливості:

, (96)

2.8.4 Газовий захист. застосовується від ушкоджень в середині кожухи трансформатору, що супроводжується виділенням газів, і від зниження рівня масла. Встановлюється на трансформаторах потужністю 10000 кВА і вище при відсутності швидко діючого захисту.

На трансформаторах 6000 кВА і 1000 кВА і на його всіх внутрішньо цехових трансформаторах потужністю 400 кВА і вище.

Принцип дії газового захисту заснований на тому що всілякі ушкодження трансформатора у середині бака супроводжується виділенням газоподібних продуктів розкладання трансформаторного масла і тому піднімаються вгору у бік розширювача.

Газовий захист виконується таким чином, що при повільному газоутворенні подаються сигнали, а при бурхливому ( що відбувається при виткових замиканнях) – відбулося відключення трансформатора.

Рисунок 4 – Схема газового релейного захисту.

На малюнку приведена схема роботи газового захисту трансформатора по мірі утікання масла з газового реле замикається контактом KG1 газового реле, вимикаючи спрацьовування вказівного реле КН1, дзвінка ВА і лампи HL. Потім замикається контактом KG2, вмикається KL1 і вказівне KH2. Контакти проміжного реле діють на відключаючи електромагніти УАТ1, УАТ2 вимикачів Q1 і Q2 з 2х сторін трансформатора. При бурхливому газоутворенні відразу спрацьовують KG2, що впливає на вимикачі Q1 і Q2, які відключають трансформатор від мережі.