Выбор коэффициентов трансформации и первичных токов, трансформаторов тока

Схемы соединения обмоток трансформаторов тока на стороне 110 кВ в треугольник, на стороне 10 кВ в звезду.

, (6.2)

где К_сх- коэффициент схемы;

А

А

А.

Коэффициенты трансформации:

6.4Выбор трансформаторов тока

на стороне 110 кВ: ТВТ 110 – I - 200/5

на стороне 35 кВ: ТВТ 35 – I - 600/5

на стороне 10 кВ: ТЛМ 10 – 2 - 1000/5

6.5Расчёт вторичных токов трансформаторов тока

, (6.3)

А

А

А

6.6 Продольная дифференциальная защита

Продольная дифференциальная защита выполнена на реле типа ДЗТ – 11.

Эта защита от всех видов КЗ в обмотках и на выводах, включая витковые замыкания. Для данного трехобмоточного трансформатора тормозную обмотку подключаем на сумму токов трансформатора тока сторон ВН и СН.

Сторона защищаемого трансформатора с наибольшим вторичным током в плече защиты принимается за основную, то есть сторона на 10 кВ. Минимальное значение тока срабатывания защиты из условия отстройки от броска намагничивающего тока,определяем по формуле:

, (6.4)

где К-коэффициент отстройки;

А.

Расчётное число витков обмотки НТТ реле для основной стороны:

, (6.5)

где F_ср - МДС срабатывания реле, А;

I_ср.осн - ток срабатывания реле для основной стороны, А;

, (6.6)

А

Выбираем число витков на не основной стороне =16

Расчётное число витков рабочей обмотки НТТ реле на стороне 35 кВ, которая является не основной:

, (6.7)

Принимаем число витков на не основной стороне

Число витков рабочей обмотки НТТ реле для не основной стороны 110 кВ:

, (6.8)

Принимаем число витков на не основной стороне

Результирующий ток в тормозной обмотке на стороне 10 кВ:

, (6.9)

где , -трёхфазные токи на сторонах 110 и 35 кВ, А;

/смотри расчет токов к.з./

А

Первичный ток небаланса:

(6.10)

где К_пер - коэффициент, учитывающий переходной режим;

К_одн -коэффициент однотипности трансформаторов тока;

- относительное значение полной погрешности;

- относительные значения половины суммарного

диапазона на ВН, СН;

-коэффициенты токораспределения на ВН, СН;

Необходимое число витков тормозной обмотки:

, (6.11)

где - тангенс угла , наклона касательной к оси абсцисс

Коэффициент чувствительности:

, (6.12)

где -двухфазный ток короткого замыкания на стороне 35 кВ, кА;

Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке НТТ реле на СН:

, (6.13)

где двухфазный ток на стороне 35 кВ, А

А

Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке НТТ реле

на стороне 110 кВ:

, (6.14)

А

Вторичный ток подводимый к рабочей обмотке НТТ реле на стороне 10 кВ:

А

Рабочая и тормозная магнитодвижущая сила:

, (6.15)

F_раб = 10,2×19+10,6×19 = 395,2 А

F_торм = 6,1×21 = 128,1 А

Коэффициент чувствительности защиты с торможением:

, (6.16)

где F_{ср р} - магнитодвижущая сила срабатывания реле, А;

6.7 Газовая защита

Защита от замыканий внутри бака силового трансформатора и в контакторном объёме устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН)сопровождающихся выделением газа, обеспечивается газовыми реле. Оно расположено между баком трансформатора и расширителем, выполнено с двумя ступенями,действующими на сигнал и на отключение. Газовая защита контакторного отсека РПН выполнена одной ступенью, действующей на отключение.

6.8 Максимальная токовая защита с пуском по напряжению

МТЗ с пуском по напряжению - защита от многофазных внешних коротких замыканий.

Основная защита выполняется на стороне 10 кВ.

Ток срабатывания защиты:

, (6.17)

где К_отс - коэффициент отстройки;

К_в - коэффициент возврата реле тока;

А

Ток срабатывания реле:

, (6.18)

А

Выбираем реле тока РТ 40/10: S_p =0,5 ВА.

Время срабатывания защиты , с.

Коэффициент чувствительности определяется по (6.12):

,что больше 1,5

Выбираем трансформаторы напряжения и их коэффициенты трансформации.

На стороне 110 кВ:

, НКФ –110 - 83У1

, 3НОМ –35 - 65У1

, НАМИ –10

Напряжение срабатывания защиты:

кВ

Напряжение срабатывания реле:

,В

Выбираем реле напряжения типа РН 54/160.

На стороне 35 кВ - резервная защита.

,А

,А

Выбираем реле тока типа РТ 40/10;

S_ср =0,5 ВА

с.

Коэффициент чувствительности:

, что больше 1,5

Напряжение срабатывания защиты:

, (6.19)

,кВ

Напряжение срабатывания реле:

, В (6.20)

Выбираем реле напряжения РН 54/160.

На стороне 110 кВ – резервная защита.

А

А

Выбираем реле тока РТ 40/100; S_ср = 1,8 ВА.

,что больше 1,5

с.

Напряжение срабатывания защиты: U_сз = 0,9×110000 = 99 кВ

Напряжение срабатывания реле:

Выбираем реле напряжения РН 54/160.

МТЗ с независимой выдержкой времени

Эта защита от симметричных перегрузок, действует на сигнал с выдержкой времени. Устанавливается на стороне 110 кВ.

Ток срабатывания защиты:

, (6.21)

А

Ток срабатывания реле:

А

Выбираем реле тока РТ 40/50; S_ср = 0,8 ВА.

с.

Коэффициент чувствительности:

, что больше 1,5

МТЗ с независимой выдержкой времени на стороне 10 кВ

Ток срабатывания защиты по (6.17):

А

Ток срабатывания реле по (6.18):

А

Выбираем реле тока РТ 40/10 S_ср =0,5 ВА.

с.

Коэффициент чувствительности:

, что больше 1,5.

6.9Электротехнические и конструктивные решения

Релейная защита, автоматика, сигнализация,измерение и учет электроэнергии на подстанции 110/35/10 кВ «Степная» выполнены в объеме, предусмотренном ПУЭ[1], действующими директивными указаниями и проектными решениями.

Оперативный ток для питания всех присоединений – выпрямленный 220 В от блоков питания.

Токовые блоки питания типа БПТ – 1002 подключены по два на выносные трансформаторы тока в цепи силовых трансформаторов.

Устройства стабилизированного напряжения типа УСН – 2401 подключены к трансформаторам напряжения 110 кВ ВЛ 110 кВ – W1 и W2.

Аппаратура автоматики, защиты, управления и учета силовых трансформаторов, вводов 10 кВ,вводов СВ - 35 кВ и линий 35 кВ, организации оперативного выпрямленного тока, а также цепи управления и измерения вводов, ТН и СВ 35 кВ и 10 кВ размещаются на панелях, устанавливаемых в ОПУ – 6 заводского изготовления.

Аппаратура автоматики и защиты СВ – 10 кВ, автоматики и учета вводов 10 кВ, а также защита, измерение, учет ВЛ 10 кВ, ТН 10 кВ, установлена в релейных отсеках ячеек 10 кВ типа К – 59.

Управление выключателями вводов и СВ 10, 35, 110 кВ, а также управление РПН трансформаторов осуществляется с помощью ключей на панелях управления в ОПУ. Управление линейными выключателями 10 кВ ключами в шкафах КРУН, разъединителями– ручное.

На панели в ОПУ установлена центральная сигнализация. При аварийном отключении или неисправности на подстанции предусмотрена звуковая сигнализация, обеспечивающая привлечение внимания оперативного персонала, а также световая, сигнализирующая о срабатывании указательных реле в релейных отсеках ячеек 10 кВ и на панелях в ОПУ.

Измерение тока на всех маслянных выключателях, измерение мощности на вводах 35, 10 кВ, измерение напряжения на секциях шин 10, 35, 110 кВ, а также учет электроэнергии на вводах и линиях 10, 35 кВ.