Релейная защита силового трансформатора

2.7.1 Принимаем к установке следующие защиты: на стороне 6 кВ максимально токовую отсечку от междуфазного короткого замыкания и максимально токовую защиту с выдержкой времени; на стороне 0,4 кВ – защиту от замыкания на землю, выполненную одним реле, подключенным через трансформатор тока в заземлённой нейтрале; от внутренних повреждений в трансформаторе – газовую защиту.

Номинальные токи трансформатора

 

I_1н= , (2.7.1)

 

где I_1н- первичный номинальный ток трансформатора;

U_1н= 6 кВ – первичное номинальное напряжение трансформатора;

S_н= 400 кВА – номинальная мощность трансформатора

 

I_1н= =38,5 А;

I_2н= =578 А.

 

Выбираем коэффициенты трансформации трансформаторов тока

 

R_mm1=38,5/5; принимаем R_mm1=40

R_mm2=578/5; принимаем R_mm2=120

 

Первичный ток срабатывания токовой отсечки

 

I_сз=R_н* I_к⁽³⁾, (2.7.2)

 

где R_н=1,3 – коэффициент надёжности;

 

I_к⁽³⁾= 0,73 кА= 730 А.

I_сз=1,3*730= 949 А

 

Ток срабатывания реле отсечки

I_ср= , (2.7.3)

 

где =1 – коэффициент схемы при соединении трансформаторов тока в неполную звезду;

R_mm1=40 – коэффициент трансформации трансформатора тока

 

I_ср= =23,7 А.

 

Принимаем реле тока типа РТ-40/40

Ток уставки I_уст=24 А

Коэффициент чувствительности отсечки определяем при двухфазном коротком замыкании на вывод 6 кВ трансформатора.

 

Rr= ; (2.7.3)

Rr=

 

где =6,6 кА = 6600 А.

 

I_сз= 949 А.

Rr= =6>2.

 

Защита достаточно чувствительная.

Первичный ток срабатывания максимальной токовой защиты с выдержкой времени

I_сз= , (2.7.4)

 

где R_н=1,2 – коэффициент надёжности;

R_з= 2 – коэффициент запаса;

I_1н=38,5 А – первичный номинальный ток трансформатора.

R_в=0,8 – коэффициент возврата реле.

 

I_сз= =115,5 А

 

Ток срабатывания реле защиты

 

I_сз= ; (2.7.5)

I_сз= =2,88=2,9 А.

 

Принимаем реле типа РТ-40/10 с уставкой тока ЗА и реле времени типа ЭВ-124 с уставкой времени 1с.

Коэффициент чувствительности защиты

 

Rr= = , (2.7.6)

 

где I_к⁽³⁾=730 А; I_сз=115,5

Rr= =5,5>1,5.

 

Защита достаточно чувствительная.

 

Ток срабатывания защиты от замыкания на землю на стороне 0,4 кВ

 

I_сз=0,5*I_2н= 0,5*578=289 А

 

Принимаем I_сз=290 А;

Ток срабатывания реле РТ-81

 

I_ср= = =2,4 А.

 

Выдержка времени на реле 1с.

 

Газовую защиту выполняем газовым реле типа РГЗ-61

 

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ПОДСТАНЦИИ

 

4.1.1 Подстанция получает питание двумя кабелями вводами напряжение 6 кВ. Сторона 6кВ имеет изолированную нейтраль, сторона 0,4 кВ – глухозаземлёную нейтраль.

Общая протяжность кабельной линии напряжением 6 кВ составляет 8 км; грунт в месте сооружения подстанции – супесок. Расчёт ведём по [1].

 

4.1.2 Определяем ток замыкания на землю в сети 6 кВ;

I_з= = =4,8 А.

 

4.1.3 Сопротивление заземляющего устройства в сети 6 кВ;

 

R₃=U₃/I₃=125/48=26 Ом

 

где U₃= 125 В по [1]., так как. Заземляющее устройство является общим для сетей напряжением 6 кВ и 0,4 кВ.

По ПУЭ сопротивление в сети 0,4 кВ не должно превышать 4 Ом.

Из двух значений сопротивлений выбираем меньшее, то есть R_зу<4 Ом

4.1.4 В качестве вертикальных заземлений принимаем стержни диаметром 12 мм длиной 5 м. Из круглой стали. Удельное измерение сопротивление грунта Ом*м; повышающий коэффициент .

 

Расчётное сопротивление грунта Ом.

 

4.1.5 Размещаем электроды по периметру подстанции по периметру подстанции с расстоянием между ними а=5м;

число электродов n=P/a=50/5=10, где P=50 м – периметре подстанции.

 

4.1.6 Коэффициент использования электродов  - по [1].

 

Проверим величину сопротивления контура.

 

R_зу=R_зо/n* =10.2/10*0.59=1.5 Ом

 

Сопротивление соединительной полосы не учитываем.