Пример расчета защит от сверхтоков при внешних КЗ трансформатора понижающей подстанции (защиты шкафа ШЭ2607 041)

В настоящем примере приведен расчет резервных защит трансформатора подстанции с высшим напряжением 220 кВ.

Трансформатор типа ТРДНС – 63000/220/10,5-10,5.

Данные расчета приведены в примере параграфа 4.2. Схема для расчета приведена на рис.4.4.

Трансформатор установлен на двухтрансформаторной подстанции; предусматривается питание трансформаторов со стороны ВН.

Трансформаторы выполнены с расщепленными обмотками стороны НН и питают две секции НН каждый. На секционных выключателях стороны НН предусмотрена автоматика АВР.

В защите использован микропроцессорный терминал шкафа ШЭ 2607.041 фирмы «ЭКРА».

Расчет защит от сверхтоков при внешних КЗ

В устройстве ШЭ 2607.041 для понижающего трансформатора подстанции используются следующие защиты:

- защита от внешних КЗ, установленная со стороны обмотки ВН (МТЗ-ВН) - максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению. Защита имеет два пусковых органа по напряжению, которые подключаются к трансформаторам напряжения, установленным со стороны НН каждой из расщепленных обмоток. Защита действует с выдержкой времени на отключение всех выключателей трансформатора;

- защиты, устанавливаемые на каждой расщепленной обмотке - максимальные токовые защиты (обычно без пуска по напряжению), МТЗ НН1 и МТЗ НН2, которые действуют на отключение выключателей соответствующей стороны.

МТЗ сторон НН

Первичный ток срабатывания защиты отстраивается от максимального рабочего тока с учетом самозапуска двигателей при включении секционного выключателя от устройства АВР по (4.20):

Мощность расщепленной обмотки равна ,

А;

Мощность трансформатора в нормальном режиме составляет

0,7S_ном .

Максимальный рабочий ток с учетом АВР

А

А;

где : ;

коэффициент самозапуска принят равным 2,5;

коэффициент возврата .

Чувствительность защиты определяется при двухфазном КЗ на секции в минимальном режиме (точка К7, рис.4.4). Ток КЗ равен кА (приведен к ).

Защита не проходит по чувствительности, поэтому МТЗ стороны НН выполняется с пуском по напряжению.

Ток срабатывания МТЗ НН с пуском по напряжению согласно

(4.29):

А.

Вторичный ток срабатывания МТЗ НН (уставка):

Чувствительность защиты стороны НН по току:

.

Чувствительность обеспечивается.

Напряжение срабатывания минимального реле напряжения (подключается к трансформаторам напряжения на сторонах НН) согласно (4.30):

кВ.

Уставка по напряжению

Напряжение срабатывания реле напряжения обратной последовательности по (4.32) равно:

кВ

Время срабатывания МТЗ НН выбирается на ступень селективности больше, чем время действия защиты секционного выключателя.

Время срабатывания МТЗ секционного выключателя:

= 0,4 + 0,3 = 0,7 с;

с;

где ступень селективности Δt принята равной 0,3 с.

МТЗ стороны ВН

МТЗ стороны ВН выполняется с пуском по напряжению.

Первичный ток срабатывания защиты отстраивается от номинального тока трансформатора по (4.29):

А.

Чувствительность МТЗ ВН по току определяется при двухфазном КЗ на секции 10,5 кВ в минимальном режиме (рис. 4.4).

Ток КЗ, приведенный к напряжению равен:

А ;

Для пуска МТЗ ВН по напряжению используются два пусковых органа напряжения от защит МТЗ НН1 и МТЗ НН2.

Вторичный ток срабатывания МТЗ ВН равен:

А.

Время срабатывания МТЗ ВН выбирается на ступень селективности больше, чем время действия защиты стороны НН

с.

Расчет защит от перегрузки

На понижающем трансформаторе с расщепленной обмоткой стороны НН защита от перегрузки устанавливается на каждом вводе стороны НН и на стороне ВН трансформатора.

Защита от перегрузки стороны НН (подключается к трансформаторам тока стороны НН):

А

Защита от перегрузки стороны ВН (подключается к трансформаторам тока стороны ВН):

А ,

где коэффициент отстройки принят равным k_отс = 1,2; коэффициент возврата k_в = 0,93.

Уставки защиты

А

А

Защиты от перегрузки действуют на сигнал с выдержкой времени 9 с.