Трансформатора Т1

 

3.1 Розрахунок струмової відсічки

 

Струм спрацювання захисту при k_H=1,2 [2]

І_сз= k_H·І_{к3 max}=1,2·3720=4464 А

Коефіцієнт чутливості струмової відсічки:

k _ч.осн =(I⁽²⁾ _k2min/I_cз) · √3/2 =(680/4464) · √3/2 =0,13<2.

Оскільки чутливість не забезпечується, то для захисту використовуємо диференційний захист.

 

 

3.2 Розрахунок диференційного захисту трансформатора

 

Диференційний захист застосовується в якості основного швидкодіючого захисту трансформаторів.

Номінальні струми обмоток трансформатора:

;

.

Струм спрацювання при відстройці диференційного захисту від струму намагнічування, при k_H=1,4 [2]:

І_сз1= k_H·І_ном1=1,4·412.4=577.4 А

Струм спрацювання при відстройці диференційного захисту від струму короткого замикання (k _а=1; k _одн=1; f =0,1; ∆N=0,08 [6]):

І_сз2= k_Р ·І _{к3 max} · (k _а · k _одн · f +∆Т)=1,4·3,72·(1·1·0,1+0,08)=0,937 кА

Вибираємо максимальний струм спрацювання захисту І_сз=2405,6 А.

Схеми з’єднань обмоток трансформатора –трикутник-зірка. З’єднання трансформаторів виконуємо по схемі трикутник – неповна зірка, тоді k_сх.ВН=√3[1]; k_сх.НН=1[1].

По номінальних струмах, що протікають в обмотках трансформатора з табл. 5.9 [4] вибираємо трансформатори струму ТФЗМ-35Б-У1 і ТШЛ-10-У3.

Коефіціент трансформації трансформаторів струму:

k _i1= І_ном1 ·k_сх.ВН/5=412,4· √3/5=142, приймаємо k _i1=150,

k _i2= І_ном2 ·k_сх.НН/5=2405,6 ·1/5=481,1, приймаємо k _i2=500.

Струми в плечах диференційного захисту при номінальних первинних струмах:

і_ном1= І_ном1 ·k_сх.ВН/ k _i1=412,4·√3/150=4,76 А,

і_ном2= І_ном2 ·k_сх.НН/ k _i2=2405,6 ·1/500=4,81 А.

Розрахунковий струм спрацювання реле, віднесений до основної сторони:

І_{ср.розр1}= І _сз.max·k_сх.ВН/ k_і1=2405,6 ·√3/150=27,78 А,

І_{ср.розр2}= І _сз.max·k_сх.НН/ k_і2=2405,6 ·1/450=4,81 А.

Розрахункове число витків обмотки реле:

ω_{осн.розр1}=100/ І_{ср.розр1}=100/27,78=3, 6

ω_{осн.розр2}=100/ І_{ср.розр2}=100/4,81=20,8

Приймаємо ω_{осн.розр1}≤ ω_осн ≤ ω_{осн.розр2} =4.

Розрахункове число витків обмотки реле на неосновній стороні:

ω_{неосн.розр}= і_ном1· ω_осн/ і_ном2=4,76·4/4,81=3,96, приймаємо ω_неосн=4.

Первинний струм небалансу:

І´_нб=(ω_{неосн.розр} - ω_неосн) ·І _к3.max/ ω_{неосн.розр}=(4-4)·3720/4=0 А

Уточнений струм небалансу:

І_нб= І_{нб.розр}+ І´_нб=(k_а ·k_одн· f+∆N) ·І _к3.max+ І´_нб=(1·1·0.1+0.08)·3720+0=

=669,6А

Первинний струм спрацювання захисту з умови відстройки від уточненого струму небалансу:

І _сз= k_н · І _нб =1,4·669,6=937,4 А

Струм спрацювання реле:

І _ср1= І _cз· k_cх.ВН /k _i1=937,4 · √3/150 = 10,8 А

І _ср2= І _сз ·k_сх.НН/ k _і2=937,4 · 1/500 = 1,87 А

Число витків обмотки реле на основній стороні:

ω₁=100/ І _ср1=100/10,8 =9,25

ω₂=100/ І _ср2=100/1,87=53,5

Число витків приймаємо ω₁≤ ω_осн≤ ω₂=53.

Отже, струм спрацювання реле буде І _ср=1,87 А. А коефіціент трансформації k_і= k_і2=500.

Визначаємо коефіціент чутливості захисту:

k_ч =(І⁽²⁾_к3.min /І _сз) ·√3/2 =(3370/937,4) · √3/2 =3,11 >2, чутливість забезпечується.

Вставка по часу:

Т3: t₃=0,5с

Л3: t_л3=0,5+∆t=0,5+0,5=1,0c

Шин 6 кВ: t₆= t_л3+∆t=1+0,5=1,5c

Шин 35 кВ: t₃₅= t₆+∆t=1,5+0,5=2,0 c