Выбор и расчет устройств релейной защиты (стр. 2 из 3)
3.3 Максимальная токовая защита линий
Максимальные токовые защиты со ступенчатой выдержкой времени применяются на одиночных линиях в радиальных сетях в качестве основных защит для сетей 2 – 10 кВ и резервных для сетей напряжением 110 – 330 кВ, а также для защиты генераторов и трансформаторов.
Первичный ток срабатывания максимальной токовой защиты (МТЗ) вычисляется по формуле:
(17)где КН – коэффициент надежности (запаса), равен 1,1¸1,3;
КСАМ – коэффициент самозапуска, равен 1¸2 (при отсутствии точных данных по сети принимается равным 1);
КВ – коэффициент возврата, принимается по каталогу для принятого типа реле;
Iраб.макс – максимальное значение рабочего тока, протекающего по линии, с учетом возможных эксплуатационных перегрузок;
Определяется чувствительность защиты в основной зоне:
Коэффициент чувствительности:
Коэффициент чувствительности в зоне резервирования:
Все условия выполняются.
Вторичный ток срабатывания отсечки (ток срабатывания токовых реле) определяется по формуле:
А 
По вычисленному значению IС.Р. по каталогу принимаем токового реле типа РТ-80 мгновенные контакты которого можно использовать для токовой отсечки.
4. Защита трансформатора
4.1 Продольная дифференциальная защита
Рисунок 4 – Расчет дифференциальной защиты трансформатора
Так как схема соединения обмоток трансформатора Y/D-11, то ТТ со стороны ВН соединяется в «треугольник», а со стороны НН – в «звезду».
Расчёт дифференциальной защиты:
1) Выбор трансформатора тока и коэффициентов трансформации. Определение вторичных токов в плечах защиты. Сведём расчёт в таблицу 1:
Таблица 1
| Обозначение | Формула | Результат | |
| ВН | НН | ||
| Первичный номинальный ток |  |  |  |
| Коэффициент схемы |  |  |  |
| Расчётный коэффициент тр-и |  |  |  |
| Коэффициент тр-и |  | 300/5 | 600/5 |
| Вторичный ток в плечах |  |  |  |
2) Определяем токи небаланса.
(5)где Iнб ТТ – составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью ТТ;
Iнб рег – составляющая тока небаланса, вызванная регулированием напряжения на трансформаторе;
(6)где: Кодн – коэффициент однотипности ТТ (Кодн=1 при разных типах ТТ);
Ка– коэффициент, учитывающий увеличение тока КЗ из-за наличия в нём апериодической составляющей (Ка=1);
=0,1 – допустимая погрешность трансформаторов тока;IКЗ ВН max – максимальное значение тока трехфазного КЗ на выводах силового трансформатора со стороны противоположной питанию.
(7)здесь
– максимальное значение изменения коэффициента трансформации силового трансформатора при регулировании (без РПН =4%).3) Ток срабатывания защиты выбирается из двух условий:
– отстройки от максимального тока небаланса:
,где
– отстройки от номинального тока (обрыв провода во вторичной цепи):
Принимаем большее значение тока срабатывания защиты, т.е. Iс.з.=314,86 А.
Чувствительность защиты проверяем по предварительной формуле:
(8)4) Определение числа витков быстро насыщающегося трансформатора (БНТ).
Определяем ток срабатывания реле (ВН);
(9)Определим сколько витков должен встретить на своём пути этот ток чтобы реле находилось на грани срабатывания (реле срабатывает если намагничивающая сила составит 100 А×витков):
; (10)Принимаем ближайшее меньшее
, (11)где
- вторичный ток в плече защиты (ВН); 
- вторичный ток в плече защиты (НН).Принимаем ближайшее целое
Поскольку принятое число витков не соответствует расчётному у нас появляется третья составляющая тока небаланса:
Проверим выполнение условия:
А 
А 
- условие выполняется.5) Окончательная проверка по чувствительности:
(12)Принимаем к установке реле типа РНТ 565.
6) Установка витков на коммутаторе реле.
Рисунок 5-поясняющий рисунок
4.2 Максимальная токовая защита трансформатора
На трансформаторах наряду с защитами, действующими при повреждении в трансформаторе и его соединениях, предусматриваются резервные защиты для действия при внешних коротких замыканиях в случае отказа защит или выключателей смежных элементов. Одновременно они являются основными защитами шин, на которые работает трансформатор, если на шинах отсутствует собственная защита. В качестве защит от внешних коротких замыканий применяются токовые защиты с выдержкой времени с включением реле на полные токи фаз и на их симметричные составляющие. Эти защиты реагируют и на внутренние короткие замыкания, поэтому могут использоваться как резервные или даже как основные защиты трансформаторов.
Расчёт МТЗ трансформатора:
1) Ток срабатывания защиты определяется по формуле:
(13)2) Коэффициент чувствительности:
3) Время срабатывания защиты:
4) Ток срабатывания реле:
Принимаем реле тока РТ-40/6 и реле времени РВ-235 с диапазоном уставок 0,5¸9 с.
4.3 Защита трансформатора от перегрузок
Перегрузка обычно является симметричным режимом трансформатора, характеризующимся появлением сверхтоков во всех фазах. Поэтому защита от перегрузки выполняется одним реле тока.