3 Расчет защиты трансформатора т3

Трансформаторы оснащаются релейной защитой от внешних и внутренних КЗ.

3.1 Защита от многофазных коротких замыканий - мтз без выдержки времени

1) Защиту выполним с помощью статического реле РСТ 13, так как оперативный ток постоянный.

2) Найдем максимальный рабочий ток в точке установки защиты, равный номинальному току трансформатора:

А,

здесь U_ВН= 10 кВ – первичное напряжение трансформатора Т3.

К установке принимаем трансформатор тока ТПЛ-10-75-У3-0,5/10Р согласно /2/: I_1Н= 75 А,I_2Н= 5 А. Коэффициент трансформации трансформатора тока:.

Схема включения трансформаторов тока и реле – неполная звезда с реле в нулевом проводе, коэффициент схемы к_СХ= 1.

3) Ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от максимального рабочего тока в точке установки защиты:

А

здесь к_ОТС= 1,2 – коэффициент отстройки;

к_В= 0,9 – коэффициент возврата;

к_З= 1,2

4) ток срабатывания реле:

А

Принимаем к установке реле РСТ 13/24, у которого ток срабатывания находится в пределах I_СР.Р= (5-20) А.

5) Определить сумму уставок:

здесь I_MIN= 5 А – минимальный ток срабатывания выбранного реле. Принимаем уставки 0,2, следовательно ∑θ = 0,2.

Найдем ток уставки реле:

А

Коэффициент чувствительности при I²_КЗMINна выводах высокого напряжения:

.

3.2 Защита от перегруза – мтз с выдержкой времени

1) Защиту выполним на реле РСТ 13. Так как защита с выдержкой времени, то необходимо знать коэффициент возврата реле. Для статического реле коэффициент возврата к_В= 0,9.

2) Для выполнения защиты используем те же трансформаторы тока, что и для защиты от коротких замыканий (коэффициент трансформации к_I= 15), но поскольку перегруз является симметричным режимом, то реле устанавливаем в одну фазу. Коэффициент схемы к_СХ= 1.

3) Ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от максимального рабочего тока в точке установки защиты:

А,

здесь к_ОТС= 1,1 – коэффициент отстройки;

к_В– коэффициент возврата;

к_П= 2,5 – кратность тока перегрузки по отношению кI_МАХРАБ.

4) При расчете защиты от перегруза коэффициент чувствительности не определяется.

5) Ток срабатывания реле:

А.

Принимаем к установке реле РСТ 13/24, у которого ток срабатывания находится в пределах I_СР.Р.= (5-20) А.

6) Определим сумму уставок:

,

здесь I_MIN= 5 А – минимальный ток срабатывания выбранного реле.

Принимаем уставки 1,4, следовательно .

Найдем ток уставки реле:

А.

7) Выдержка времени защиты определяется технологией, примем время срабатывания защиты t_СЗ= 10 с. Выбираем реле времени РВ 01, пределы регулировки времени которого от 0,1 до 50 с.

4 Расчет защиты двигателя м

Согласно ПУЭ /1/ для синхронных электродвигателей напряжением ниже 1000 В предусматриваются следующие защиты:

- токовая отсечка без выдержки времени от многофазных КЗ на выводах и обмотки статора.

- защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ)

- защита от токов перегрузки, вызванными технологическими причинами и затянувшимся пуском или самозапуском;

- защита минимального напряжения;

4.1 Защита от многофазных кз

В соответствии с требованиями ПУЭ /1/ для электродвигателей мощностью более 2 МВт в качестве защиты от многофазных замыканий применяется продольная дифференциальная защита без выдержки времени с использованием полупроводникового дифференциального реле РСТ – 15. Защиту выполняем по двухфазной двухрелейной схеме.

А

здесь Р_НОМ.ДВ= 7,5 кВА – номинальная мощность двигателя 4 А132S4У3;

U_НОМ– номинальное напряжение двигателя, В.

Ток срабатывания защиты отстраивается от пускового тока:

А

где К_П– коэффициент пуска двигателя.

Поперечная относительная сверхпереходная ЭДС двигателя:

В

Наибольшее действующее значение периодической составляющей тока в режиме трехфазного КЗ:

А,

Отстраиваем защиту от тока небаланса, учитывающего ток , так как он имеет значение больше пускового.

Тогда ток срабатывания защиты

А,

здесь к_ОТС= 1,25 – коэффициент отстройки для статического реле

ε – полная погрешность трансформатора тока (0,1)

Выбираем трансформатор тока ТЛ – 10 с коэффициентом трансформации:

Ток срабатывания реле:

А

Коэффициент чувствительности определяется при двух фазном КЗ в мини-мальном режиме на шинах, к которым подключен двигатель.

, значит, защита удовлетворяет требованию чувствительности.

Количество витков первичной обмотки TAVв связи с равенством токов срабатывания реле на основной и не основной сторонах, принимаем ω_осн= ω_неосн= 8, тогда МДС срабатывания равна:

А

Ближайшая уставка по МДС F_ср= 35 А