Релейная защита 3-х обмоточного тр-ра

Исходные данные 3
Введение 4
1.Виды повреждений силового трансформатора 5
2. Расчет Дифференциальной токовой защиты 7
2.1 Принцип действия реле РСТ-23 8
2.2 Расчет токов КЗ 12
2.3 Выбор оборудования 16
2.4 Расчет дифференциальной токовой защиты трансформатора 19
3.Расчет максимальной токовой защиты трансформатора 24
4. Газовая защита трансформатора 29
Cписок использованной литературы 31

.По ,где I(m)kmin – минимальное значение периодической составляющей тока КЗ рассматриваемого вида (m) в защищаемой зоне , приведенного к стороне основного питания; Iсз.min – минимальный ток срабатывания защиты при отсутствии торможения, приведенный к стороне основного питания; К(m)сх – коэффициент схемы, определяется видом повреждения (m), схемой соединения ТТ защиты на стороне основного питания и схемой соединения обмоток защищаемого трансформатора; К(3)сх – коэффициент схемы в симметричном режиме для ТТ стороны основного питания.Расчет максимальной токовой защиты трансформатораОдин из признаков возникновения КЗ – увеличение тока в линии по сравнению с максимальным током нагрузки. Этот признак положен в основу выполнения МТЗ. Селективность действия МТЗ обеспечивается в первую очередь с помощью выдержки времени. Притом время срабатывания может выбираться независимым или зависимым от тока. Защита приходит в действие, если ток в месте установки защиты превышает ее ток срабатывания. МТЗ не должна срабатывать от токов самозапуска после ликвидации внешнего КЗ или после АПВ защищаемой линии. Кроме того, МТЗ защищаемой линии должна быть согласована по чувствительности с МТЗ смежной линии. В то же время она должна чувствовать КЗ не только на своем участке (зона основного действия), но и на смежном (зона резервного действия) при отказе защиты или выключателя этого участка.На трансформаторах мощностью менее 1 МВА в качестве защиты от токов, обусловленных внешними КЗ, должна быть предусмотрена действующая на отключение максимальная токовая защита, а на трансформаторах мощностью 1 МВА и более – МТЗ с комбинированным пуском напряжения или без него [9].Защиту следует устанавливать:на двухобмоточных трансформаторах со стороны основного питания;на трехобмоточных трансформаторах – со всех сторон трансформатора;на понижающем двухобмоточном трансформаторе, питающем раздельно работающие секции – со стороны питания и со стороны каждой секции. Так как во всех заданиях мощность трансформаторов превышает 1 МВА, рекомендуем устанавливать на них МТЗ с комбинированным пуском напряжения.Максимальные токовые защиты трансформатора от внешних коротких замыканий.МТЗ на стороне ВН трансформатора. Ток срабатывания МТЗ определяется где: – коэффициент запаса, =1.15 – 1.25. – коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки в режиме самозапуска двигателей – коэффициент возврата реле (=0.85)Для МТЗ со стороны ВН можно принять =1, а Iнмаx определить с учетом допустимой перегрузки трансформатора, т.е.Определяем вторичный ток срабатывания и выбираем релеВыбираем реле типа РТ – 40/20МТЗ со стороны 110 кВ для повышения чувствительности дополняется блокировкой по напряжению.Трансформаторы напряжения на отпаечных подстанциях устанавливаются на шинах тяговой и районной обмоток трансформатора. В связи с этим напряжения срабатывания защиты по напряжению будет равно:Uсз = (Uрмин/(Кз*Кв))=(115/(1.2*1.2))=79.9 кВгде: Uрмин – минимальное рабочее U на шинах;КЗ – коэффициент запаса Кз=1.15 – 1.25;Кв – коэффициент возврата (Кв=1.2 для реле типа РН – 50);ПоUсз определяем вторичное напряжение срабатывания реле Uср и выбираем тип реле Uср=Uсз/Nn, гдеNn – коэффициент трансформации трансформатора напряжения Uср =79.9/NnNn=U1/U2=110000/100=1100Uср=79900/1100=72.6 ВВыбираем реле РН – 53/200Uсз = (Uрмин/(Кз*Кв))=6.6/1.2*1.2=4.58кВ,где Uрмин=6.6 кВU1=6600 В, U2=100 ВNn=U1/U2=6600/100=66Uср=4580/66=69 ВВыбираем реле РН – 53/200Чувствительность МТЗ при наличии блокировки минимального напряжения не проверяется. Выдержка времени МТЗ со стороны ВН трансформатора tмтзвн должна удовлетворять условиям:tмтзвн= tмтзсн+ ttмтзвн=tмтзнн+ ttмтзсн – tмтзнн – выдержки времени МТЗ вводов среднего и низкого напряжения,t – ступень выдержки времени.МТЗ ввода 35 кВ трансформатора Определяем первичный ток, причем Ксзп=1,Iн макс.=2Iн=1,5*1164=1679.56А, тогдаIсз=((1.15*1*1679.56)/0.85)=2272.34 АОпределяется ток срабатывания реле и выбирается его тип Iср=(2272.34/200)*1=11.36 АКч(2)=I(2)к мин/Iсз ≥ 1.5Кч(2)=3504.9 /2272.34=1.54 ≥1.5Значит блокировка по минимальному напряжению не нужна.Выбираем реле типа РТ – 40/20Выдержка времени МТЗ:tмтзсн = tфкс+ ttмтз. сн=0.5+0.4=0.9Выбираем реле типа ЭВ – 112(0.1 – 1.3)МТЗ ввода районной обмотки трансформатораОпределим первичный ток срабатыванияIсз=((Кз*Ксзп)/Кв)*Iнмакс.,Iсз =1.2*1.6*6500/0.85=15807.7АIнмакс.=2* Iн=1,2*5400=6500 АОпределим ток срабатывания реле:Выбираем тип реле РТ – 40/50Значит для повышения Кч МТЗ дополним блокировкой по минимальному напряжению Выбираем тип реле РН – 53/200Выдержка времени МТЗ ввода районной обмотки на отключение секционного выключателя шин районной обмоткиА на отключение выключателя ввода районной обмотки.Выбираем реле типа ЭВ – 122(0.25 – 3.5)МТЗ от ненормальных режимов.Защита от перегрузки трансформатора.Первичный ток срабатывания защиты от перегрузки на стороне ВН трансформатора определяются :Выдержка времени t=9cВыбираем реле РТ-40/20,ЭВ-132(0.5-9)Защита включения обдува трансформатора Автоматическое включение обдува трансформатора производится при его нагрузке, равной 0.7*Iн, т.е.Вторичный ток срабатывания релеВыбираем реле типа РТ-40/10,ЭВ-132(0.5-9)4 Газовая защита трансформатораГазовое реле реагирует на выделение из трансформатора масла газов в результате разложения масла и изолирующих материалов при возникновении в трансформаторе электрической дуги.Выбираем газовое реле типа РГЧЗ – 66.Рисунок 4.1 – Устройство газового релеНа схематическом изображении конструкции газового реле РГЧС-66 стрелкой указано направление потока масла и газа при внутреннем повреждении трансформатора. Реле состоит из резервуара 1, внутри которого на шарнирах 7 укреплены плоскодонные алюминиевые чашки 2 и 3. В нормальном режиме резервуар заполнен маслом и чашки удерживаются пружинами 4 в горизонтальном положении. При понижении в резервуаре 1 уровня масла из-за вытеснения его газами или течи в баке трансформатора опускается (под массой масла, оставшегося в чашках) сначала верхняя чашка, а потом и нижняя. Подвижные контакты 6 замыкаются с неподвижными 5. При бурном газообразовании поток масла и газов ударяет в лопасть 8 , чашка 3 поворачивается и контакты 5 и 6 замыкаются. В зависимости от скорости масла и газов время срабатывания реле 0.05-0.5 с.Упрощенная принципиальная схема газовой защиты приведена на рисунке 4,2. Кроме аккумуляторных батарей в качестве источников оперативного питания могут служить предварительно заряженные конденсаторы, блоки питания, трансформаторы собственных нужд.Рисунок 4.2 – Принципиальная схема газовой защитыПри скоплении газов в верхней части газового реле или течи в баке замыкает контакт KSG.2 газового реле, действующего на предупредительную сигнализацию. При бурном газообразовании замыкается контакт KSG.1 газового реле, вызывая срабатывание промежуточное реле KL1, действующего на отключение выключателей Q1 и Q2 со всех сторон трансформатора. Поскольку при бурном газообразовании контакт KSG.2 может вибрировать, то для надежности срабатывания промежуточного реле KL1 предусмотрена цепь его самоподхвата контактами KL1.1. Цепь самоподхвата деблокируется вспомогательными контактами SQ1.1 выключателя Q1 после отключения трансформатора.Переключая накладку SX из положения 1 в положение 2 можно перевести действие защиты не на отключение, а на сигнал. Cписок использованной литературыДавыдова И.К., Попов Б.И., Эрлих В.М. Справочник по эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования.- М.: Транспорт, 1978- 416с.Прохорский А.А. Тяговые и трансформаторные подстанции.-М.: Транспорт, 1983- 496с.Засыпкин А.С. Релейная защита трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 240 с.Реле тока дифференциальные серии РСТ-23. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ИГФР.647531.001-01Т01, Т02, 1996.Голанцов Е.Б., Молчанов В.В. Дифференциальные защиты трансформаторов с реле типа ДЗТ-21 (ДЗТ-23). – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 88 с.Руководящие указания по релейной защите. – М: Энергоатомиздат, 1985. – Вып.13Б. – 96 с.Неклепаев В.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. – м.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 296 с.