Электроснабжение автомобильного завода (стр. 15 из 18)
Произведём расчёт продольной дифференциальной токовой защиты трансформаторов ПГВ, выполненной с реле типа ДЗТ-11.
Для этого сначала определим первичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности:
(10.2.1)где Shom — номинальная мощность защищаемого трансформатора, кВА;
uhom.cp— номинальное напряжение соответствующей стороны, кВ. Ток для высшей стороны напряжения:
для низшей стороны напряжения:
Применяем трансформаторы тока с nтвн=50/5 и nтнн=1000/5. Схемы соединения трансформаторов тока следующие: на высшей стороне Δ, на низшей стороне — Y.
Определим соответствующие вторичные токи в плечах защиты:
(10.2.2)где Ксх — коэффициент схемы включения реле защиты, который согласно [3] для ВН равен
, для НН - 1 .Тогда с использованием выражения (10.2.2):
Выберем сторону, к трансформаторам тока которой целесообразно присоединить тормозную обмотку реле. В соответствии с [9] на трансформаторах с расщеплённой обмоткой тормозная обмотка включается на сумму токов трансформаторов тока, установленных в цепи каждой из расщеплённой обмоток.
Первичный минимальный ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от броска тока намагничивания:
(10.2.3)где Котс-1,5 — коэффициент отстройки.
Iс.3=1,5·50,2=75,3 А.
Расчётный ток срабатывания реле, приведённый к стороне ВН:
Расчётное число витков рабочей обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны ВН:
(10.2.4)где Fcp=100 — магнитодвижущая сила срабатывания реле, А.
Согласно условию Wbh ≤ WBHpacn принимаем число витков WBH =8, что соответствует минимальному току срабатывания защиты :
Расчётное число витков рабочей обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны НН:
Принимаем ближайшее к WHHpacч целое число, то есть WHH=13.
Определим расчётное число витков тормозной обмотки, включаемых в плечо защиты со стороны НН:
(10.2.6)где ε=0,1 — относительное значение полной погрешности трансформатора тока;
Δu— относительная погрешность, обусловленная РПН, принимается равной половине суммарного диапазона регулирования напряжения;
α — угол наклона касательной к тормозной характеристике реле типа ДЗТ-11, tg a=0,75. Для ТДН-10000/110 Δu=0,16
Согласно стандартного ряда, приведённого в [3], принятое число витков тормозной обмотки для реле ДЗТ-11 wT=7.
Определим чувствительность защиты при металлическом КЗ в защищаемой зоне, когда торможение отсутствует. Для этого определим ток КЗ между двумя фазами на стороне НН трансформатора:
Коэффициент чувствительности:
(10.2.7) 
> 2, что удовлетворяет условиям.Определим чувствительность защиты при КЗ в защищаемой зоне, когда имеется торможение. Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке реле:
(10,2,8)
Вторичный ток, подводимый к тормозной обмотке:
Рабочая МДС реле:
(10.2.9)Fраб=70.5·7=493.5А. Тормозная МДС рле:
FТОР=IТОР·WТОР, (10.2.10)
FТОР=2,1·7=14,7 A.
По характеристике срабатывания реле, приведённой в [10], графически определяем рабочую МДС срабатывания реле: Fc.p=100 A. Тогда коэффициент чувствительности:
(10.2.11)
>1,5;что удовлетворяет условиям.10. 3. Защита от токов внешних многофазных КЗ
Защита предназначена для отключения внешних многофазных КЗ при отказе защиты или выключателя смежного повреждённого элемента, а также для выполнения функций ближнего резервирования по отношению к основным защитам трансформатора (дифференциальной и газовой). В качестве защиты трансформатора от токов внешних КЗ используются: 1 токовые защиты шин секций распределительных устройств низшего и среднего напряже-
ний, подключенных к соответствующим выводам трансформатора;
2. максимальная токовая защита с пуском напряжения, устанавливаемая на стороне высшего напряжения защищаемого трансформатора.
Защита, установленная на стороне ВН, выполняется на двухобмоточных трансформаторах с двумя, а на трёхобмоточных с тремя реле тока. Реле присоединяются ко вторичным обмоткам ТТ, соединённым, как правило, в треугольник.
Непосредственное включение реле защиты от токов внешних КЗ в токовые цепи дифференциальной защиты не допускается.
Расчёт МТЗ.
Ток срабатывания защиты МТЗ-1 на стороне НН.
(10.3.1)где Ко =1,2—коэффициент отстройки реле;
Кв=0,85—коэффициент возврата реле РТ-40;
Ксз=2,3—коэффициент самозапуска секции шин потерявшей питание;
Ток срабатывания защиты МТЗ-2 на стороне ВН:
(10.3.2)
Ток срабатывания реле на стороне ВН:
(10.3.4) 
Коэффициент чувствительности МТЗ-2
(10.3.5) 
Ток срабатывания реле МТЗ на стороне НН:
(10.3.6)
Коэффициент чувствительности защиты в основной зоне:
(10.3.7)
Условие чувствительности выполняется.
Коэффициент чувствительности защиты в резервной зоне:
, 
чувствительности защиты в резервной зоне обепечивается.
10.4. Защита от токов внешних замыканий на землю на стороне ВН
Защита предусматривается для трансформаторов с глухим заземлением нейтрали обмотки высшего напряжения при наличии присоединений синхронных электродвигателей в целях резервирования отключения замыканий на землю на шинах питающей подстанции и для ускорения отключения однофазного КЗ в питающей линии выключателями низшего напряжения трансформатора. Реле максимального тока защиты подключается к трансформатору тока, встроенному в нулевой вывод обмотки ВН трансформатора.
10.5. Защита от токов перегрузки
Согласно [3] на трансформаторах 400 кВА и более, подверженных перегрузкам, предусматривается максимальная токовая защита от токов перегрузки с действием на сигнал с выдержкой времени. Устанавливается на каждой части расщеплённой обмотки. Продолжительность срабатывания такой защиты должна быть выбрана примерно на 30% больше продолжительности пуска или самозапуска электродвигателей, получающих питание от защищаемого трансформатора, если эти процессы приводят к его перегрузке.
Расчёт тока срабатывания от перегрузки.
ток срабатывания от перегрузки равен:
(10.5.1)