Выбор и расчет устройств релейной защиты (стр. 3 из 3)
Защиту от перегрузки устанавливаем со стороны питания (на стороне 35 кВ трансформатора).
Ток срабатывания защиты от перегрузки (с действием на сигнал) определяется следующим образом:
(14)где kотс – коэффициент отстройки, принимается равным 1,05;
kв – коэффициент возврата токового реле (для реле типа РТ-40 принимается равным 0,8);
Iном – номинальный ток обмотки трансформатора, с учетом регулирования напряжения, на стороне которой устанавливается рассматриваемая защита.
Ток срабатывания реле:
Таким образом, для защиты трансформатора от перегрузки применяем токовое реле типа РТ-40/6.
Как правило, выдержка времени защиты от перегрузки берется на ступень селективности больше выдержки времени МТЗ, поэтому при установке защиты на стороне высокого напряжения трансформатора получаем:
где tc.з.МТЗ – время срабатывания МТЗ, установленной на стороне высокого напряжения трансформатора (tc.з.МТЗ = 2,4 с);
– ступень селективности, принимается равной 0,5 с.4.4 Газовая защита трансформатора
Газовая защита основана на использовании явления газообразования в бакеповрежденного трансформатора. 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.
Установка реле газовой защиты трансформатора показана на рис. 3:
Рисунок 6. Газовая защита
Основным элементом газовой защиты является газовое реле KSG, устанавливаемое в маслопроводе между баком и расширителем (рис. 6, а). Ранее выпускалось поплавковое газовое реле ПГ-22. Более совершенно реле РГЧЗ-66 с чашкообразными элементами 1 и 2 (рис. 6, б).
Элементы выполнены в виде плоскодонных алюминиевых чашек вращающихся вместе с подвижными контактами 4 вокруг осей 3. Эти контакты замыкаются с неподвижными контактами 5 при опускании чашек. В нормальном режиме при наличии масла в кожухе реле чашки удерживаются пружинами 6 в положении, указанном на рисунке. Система отрегулирована так, что масса чашки с маслом является достаточной для преодоления силы пружины при отсутствии масла в кожухе реле. Поэтому понижение уровня масла сопровождается опусканием чашек и замыканием соответствующих контактов. Сначала опускается верхняя чашка и реле действует на сигнал. При интенсивном газообразовании возникает сильный поток масла и газов из бака в расширитель через газовое реле. На пути потока находится лопасть 7, действующая вместе с нижней чашкой на общий контакт. Лопасть поворачивается и замыкает контакт в цепи отключения трансформатора, если скорость движения масла и газов достигает определенного значения, установленного на реле. Предусмотрены три уставки срабатывания отключающего элементы по скорости потока масла: 0,6–0,9; 1,2 м/с. При этом время срабатывания реле составляет tс.р.=0,05…0,5 с. Уставка по скорости потока масла определяется мощностью и характером охлаждения трансформатора.
В нашей стране широко используется газовое реле с двумя шарообразными пластмассовыми поплавками типа BF80/Q. Реле имеет некоторые конструктивные особенности. Однако принцип действия его такой же, как и других газовых реле.
Достоинства газовой защиты: высокая чувствительность и реагирование практически на все виды повреждения внутри бака; сравнительно небольшое время срабатывания; простота выполнения, а также способность защищать трансформатор при недопустимом понижении уровня масла по любым причинам. Наряду с этим защита имеет ряд существенных недостатков, основной из которых – нереагирование ее на повреждения, расположенные вне бака, в зоне между трансформатором и выключателями. Защита может подействовать ложно при попадании воздуха в бак трансформатора, что может быть, например, при доливке масла, после ремонта системы охлаждения и др. Возможны также ложные срабатывания защиты на трансформаторах, установленных в районах, подверженных землетрясениям. В таких случаях допускается возможность перевода действия отключающего элемента на сигнал. В связи с этим газовую защиту нельзя использовать в качестве единственной защиты трансформатора от внутренних повреждений.
Необходимо также отметить, что начальная стадия виткового замыкания может и не сопровождаться появлением дуги и газообразованием. В таком случае газовая защита не действует, и витковые замыкания в трансформаторе могут длительно оставаться незамеченными. Можно создать защиту, позволяющую обнаружить витковые замыкания в начальной стадии и при отсутствии газообразования. Одна из таких защит основана на изменении пространственного распределения поля рассеяния обмоток.
Как уже было выше сказано, газовая защита обязательна для трансформаторов мощностью Sном>6300 кВА. Допускается устанавливать газовую защиту и на трансформаторах меньшей мощности. Для внутрицеховых подстанций газовую защиту следует устанавливать на понижающих трансформаторах практически любой мощности, допускающих это по конструкции, независимо от наличия другой быстродействующей защиты.
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы были рассчитаны токи КЗ во всех точках защищаемой сети; были выбраны основные виды защит на линиях (дистанционная защита, МТЗНП, ТОНП) и на трансформаторах (дифференциальная, газовая защита, защита от перегрузки); были рассчитаны уставки срабатывания защит и реле; были выбраны типы реле (в основном это реле тока РТ-40 и ДЗТ-11).
Библиографический список
1. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения – М.: Высш. шк., 1991. – 496 с.: ил.
2. Беркович М.А., Семёнов В.А. Основы техники и эксплуатации релейной защиты. – М-Л., издательство «Энергия», 1965.
3. Дьяков А.Ф., Платонов В.В. Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем: Учебное пособие. – М.: Издательство МЭИ, 2000.
4. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. – 184 с.