Релейная защита и автоматика

Кроме перечисленного основного электрооборудования применяются многочисленные устройства релейной защиты, автоматики, сигнализации и др.

Релейная защита предусматривается в соответствии с [8] и требованиями нормативных указаний.

Устройства релейной защиты и автоматики ускоряют ликвидацию возникших аварий и нарушений режима работы установки и помогают быстрее восстановить её нормальный режим.

Для защиты от междуфазных коротких замыканий элементов электрической сети, особенно при их одностороннем питании, широко применяются Максимальные токовые защиты (МТЗ), а также токовые отсечки. Их широко применяют и для защиты от однофазных замыкание на землю.

МТЗ является одной из наиболее надежных, дешевых и простых по выполнению защит, относится к защитам с выдержкой времени.

Типовой отсечкой называют МТЗ, избирательностью действия которой обеспечивается не ступенчатым побором выдержки времени, а путём выбора соответствующего тока срабатывания, это быстродействующая токовая защита.

Расчёт защиты силового трансформатора

В соответствии с [8] для релейной защиты трансформатора должна быть предусмотрена следующие виды защит:

• 1. Упрощенная продольная дифференциальная защита (с двумя реле с торможением типа ДЗТ-11, тормозная обмотка включена на ток стороны низшего напряжения — от междуфазных коротких замыканий.)
• 2. Мелким ток. защита по схеме неполной звезды со стороны питания — от внешних коротких замыканий.
• 3. Газовая защита — от витковых замыканий и других внутрибаковых повреждений.
• 4. Токовая в одной фазе — от перегруза.

Продольная дифференциальная защита Расчет в следующем порядке:

Определяются средние значения первичных и вторичных номинальных токов для всех сторон защищаемого трансформатора.

Результаты расчета сводятся в таблицу 5. 1.

Таблица 4. 1

Средние значения первичных и вторичных номинальных токов трансформатора.

Наименование величины.	Численное значение для стороны.
BH.	HH.
Первичный номинальный ток трансформатора, А.	(4. 1).	(4. 2).
Коофициент трансформации трансформатора тока.	(4. 3).
Схема соединений трансформаторов.	звезда.	звезда.
Вторичный ток в плечах защиты, А.	(4. 4).	(4. 5).

2. При внешних коротких замыканиях в дифференциальной цепи появляется ток небаланса, следовательно первым условием выбора первичного тока срабатывания защиты является отстройка от этого тока небаланса:

(4. 6).

(4. 7).

где — коэффициент надёжности, =1. 3;

— составляющая, обусловленная погрешностью.

трансформаторов тока, кА;

— составляющая, обусловленная неточностью установки на коммутаторе реле типа ДЗТ-11.

расчетных чисел витков обмотки (учитывается в уточненном расчете), кА.

(4. 8).

Вторым условием выбора является отстройка от броска тела намагничивания при включении ненагруженного трансформатора под напряжением:

где — коэффициент отстройки от бросков тока намагничивания,.

— номинальный ток трансформатора на низшей стороне, кА.

За предельное значение принимается большее из двух условий:

Уточненный расчет производится после выбора чисел витков уравнительных обмоток НТТ. Сторону дифференциальной цепи, где проходит наибольший ток принимают за основную.

Для этой стороны ток срабатывания реле:

За принимается ближайшее меньшее число витков по отношению к.

Число витков обмотки НТТ, включаемой на неосновной стороне:

где — первичный номинальный ток трансформатора, А;

— вторичный ток в плечах защиты, А.

Принимается ближнее целое число:

Определяется :

Тогда уточнённое значение тока небаланса.

Уточняется расчёт других величин:

Так как больше предварительного выбранного значения, то принимается за окончательное значение и повторяется расчет величин.

Чувствительность защиты определяется по короткому двухфазному замыканию в зоне действия защиты на стороне 6кВ:

где — двухфазный ток К3,.

(4. 17).

Максимально-токовая защита Максимально-токовая защита выполняется с независимой выдержкой времени на реле типа РТ-40, включенных по схеме неполной звезды со стороны питания.

Ток срабатывания защиты, А по условию отстройки от рабочего тока при возможности перегрузки трансформатора:

(4. 18).

где Iраб. max — максимальный рабочий ток, А.

(4. 19).

Ток срабатывания реле, А находится по формулам:

ВН: (4. 20).

НН: (4. 21).

Коэффициент чувствительности при двухфазном коротком замыкании:

(4. 22).

ВН:

НН:

Так как коэффициент чувствительности удовлетворяет условию, то принятая схема обеспечивает надёжное резервирование.

Газовая защита Газовая защита основана на использовании явления газообразования в баке повреждённого трансформатора. Она выполняется для трансформаторов с. Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Это дает возможность выполнить газовую защиту, способную различать степень повреждения, и в зависимости от этого действовать на сигнал или отключение.

Основным элементом газовой защиты является газовое реле KSG, устанавливаемое в маслопроводе между баком и расширителем.

Достоинства газовой защиты: высокая чувствительность и реагирование практически на все виды повреждений внутри бака; сравнительно небольшое время срабатывания; простота выполнения, а также способность защищать трансформатор при допустимом понижении уровня масла по любым причинам.

Защита от перегруза Выполняется одним реле тока, включённом на ток какой-либо фазы в цепь одного из трансформаторов тока защиты от внешних КЗ.

Ток срабатывания защиты, А:

(4. 23).

Ток срабатывания реле, А.

(4. 24).

где — коэффициент надёжности отстройки учитывает только погрешность в токе срабатывания,.

.