1   2   3   4
Ім'я файлу: Ступаченко 44 варіант.docx
Розширення: docx
Розмір: 1300кб.
Дата: 09.07.2020
скачати
Пов'язані файли:
Супаченко 44 варіант схема.docx

Попередній вибір типів захистів та складання структурної схеми захистів.

  1. Захист трансформатора.

Для трансформаторів потужністю 16 МВ-А з напругою на високій стороні 110 кВ низкою 6 кВ повинні бути передбачені пристрої релейного захисту від наступних видів ушкоджень і ненормальних режимів роботи:

- багатофазних КЗ в обмотках і на виводах;

- однофазних коротких замикань на землю в обмотках і на виводах, приєднаних домережі з глухозаземленою нейтралью;

  • виткових замикань в обмотках;

  • струмів в обмотках, обумовлених зовнішнім КЗ;

  • струмів в обмотках, обумовлених перевантаженням:

  • зниження рівня олії;

- однофазних замикань на землю на стороні 6 кВ.

Згідно для захисту від ушкоджень на виводах, а також від внутрішніх ушкоджень для трансформаторів потужністю 16 МВ-А і вище передбачається подовжній диференціальний струмовий захист без витримки часу. Подовжній диференціальний захист здійснюється з застосуванням реле струму, що володіють поліпшеним відбудуванням від кидків що намагнічує, перехідних і сталих струмів небалансу. Рекомендується використовувати реле з гальмуванням типу ДЗТ-20. Диференціальний захист трансформатора з реле ДЗТ-20 виконується так, щоб при внутрішніх ушкодженнях у трансформаторі гальмування було мінімальним або зовсім було відсутнє. Тому гальмова обмотка реле звичайно підключається до ТС, установленим на стороні НН трансформатора.

Для захисту трансформатора від ушкоджень усередині кожуха від зниження рівня олії згідно передбачений газовий захист, що реагує на утворення газів, що супроводжують ушкодження усередині кожуха трансформатора, у відсіку перемикача відпайок пристрою РПН. У якості реле захисту використовуються газові реле. Цей захист приймається як основний захист трансформатора. Він реагує на всі пошкодження в середині бака трансформатора, міжвіткові, міжфазні замикання та замикання на корпус трансформатора. Принцип дії даного типу захисту засновано на явищі газоутворення в баку пошкодженого трансформатора, інтенсивність якого залежить від вигляду пошкодження, що дає можливість виконати газовий захист, здатний розрівнювати ступень пошкодження та в залежності від цього діяти на сигнал або вимкнення.

Основним елементом газового захисту є газове реле, що встановлюється в трансформаторі, типу ВF-80/Q і реле пристрою РПН RS-1000.

Достоїнства захисту:

  1. Висока чутливість;

  2. Порівняно невеликий час спрацювання;

  3. Простота використання;

  4. Здатність захищати трансформатор при недоступному рівні масла по будь-яких причинах.

Недоліки захисту:

  1. Нереагування захисту на пошкодження поза баком, в зоні між трансформатором та вимикачем.

  2. Захист може подіяти при попаданні повітря в бак трансформатора.

Як захист від струмів в обмотках, обумовлених зовнішніми багатофазними КЗ, передбачається максимальний струмовий захист із комбінованим пуском напруги чи без нього.

Від струмів, обумовлених перевантаженням на трансформаторах потужністю 0,4 МВ-А і вище в залежності від імовірності і значення можливого перевантаження передбачають максимальний струмовий захист із дією на сигнал, а на підстанціях, ще» не обслуговуються, на розвантаження і відключення.





Рис.2. – Схема релейного захисту двообмоткового трансформатора

    1. Захист асинхронного електродвигуна.

Для того щоб захистити електродвигун від пошкоджень при порушенні нормальних умов роботи, а також своєчасно відключити несправний двигун від мережі, запобігши або обмеживши тим самим розвиток аварії, передбачаються засоби захисту.

Головним і найбільш дієвим засобом є електричний захист двигунів.
В залежності від характеру можливих пошкоджень і ненормальних режимів роботи розрізняють кілька основних найпоширеніших видів електричного захисту асинхронних двигунів.

Захист асинхронних електродвигунів від коротких замикань.

Захист від коротких замикань відключає двигун при появі в його силовому колі або в колі управління струмів короткого замикання.
Апарати, які здійснюють захист від коротких замикань (плавкі запобіжники, електромагнітні реле, автоматичні вимикачі з електромагнітним розщеплювачем), діють практично миттєво, тобто без витримки часу.

Захист асинхронних електродвигунів від перевантаження.

Захист від перевантаження оберігає двигун від неприпустимого перегріву, зокрема і при порівняно невеликих за величиною, але тривалих теплових перевантаженнях. Захист від перевантаження повинен застосовуватися тільки для електродвигунів тих робочих механізмів, у яких можливі ненормальні збільшення навантаження при порушеннях робочого процесу.

Апарати захисту від перевантаження (температурні і теплові реле, електромагнітні реле, автоматичні вимикачі з тепловим розщеплювачем або з часовим механізмом) при виникненні перевантаження відключають двигун з певною витримкою часу, тим більшою, чим менше перевантаження, а в ряді випадків, при значних перевантаженнях, - і миттєво.

Захист асинхронних електродвигунів від пониження або зникнення напруги.

Захист від пониження або зникнення напруги (нульовий захист) виконується за допомогою одного або декількох електромагнітних апаратів, діє на відключення двигуна при перерві живлення або зниженні напруги мережі нижче встановленого значення і оберігає двигун від мимовільного включення після ліквідації перерви живлення або відновлення нормальної напруги мережі.

Спеціальна захист асинхронних електродвигунів від роботи на двох фазах оберігає двигун від перегріву, а також від «перекидання», тобто зупинки під струмом внаслідок зниження моменту, що розвивається двигуном, при обриві в одній з фаз головного ланцюга. Захист діє на відключення двигуна.

В якості апаратів захисту застосовуються як теплові, так і електромагнітні реле. В останньому випадку захист може не мати витримки часу.

Інші види електричного захисту асинхронних електродвигунів.

Існують і деякі інші, рідше застосовувані види захисту (від підвищення напруги, однофазних замикань на землю в мережах з ізольованою нейтраллю, збільшення швидкості обертання приводу і т. п.).

Електричні апарати, застосовувані для захисту електродвигунів.

Апарати електричного захисту можуть здійснювати один або відразу декілька видів захистів. Так, деякі автоматичні вимикачі забезпечують захист від коротких замикань і від перевантаження. Одні з апаратів захисту, наприклад плавкі запобіжники, є апаратами одноразової дії і вимагають заміни або перезарядки після кожного спрацьовування, інші, такі як електромагнітні та теплові реле, - апарати багаторазового дії. Останні різняться за способом повернення в стан готовності на апарати з самоповерненням і з ручним поверненням.

Вибір виду електричного захисту асинхронних електродвигунів.

Вибір того чи іншого виду захисту або декількох одночасно проводиться в кожному конкретному випадку з урахуванням ступеня відповідальності привода, його потужності, умов роботи і порядку обслуговування (наявності або відсутності постійного обслуговуючого персоналу).

Велику користь може принести аналіз даних по аварійності електроустаткування в цеху, на будівельному майданчику, в майстерні і т. п., виявлення найбільш часто повторюваних порушень нормальної роботи двигунів і технологічного обладнання. Завжди варто прагнути до того, щоб захист був по можливості простий і надійний в експлуатації.

Для кожного двигуна незалежно від його потужності і напруги має бути передбачений захист від коротких замикань. Тут потрібно мати на увазі наступні обставини. З одного боку, захист потрібно налаштовувати від пускових і гальмівних струмів двигуна, які можуть в 5-10 разів перевищувати його номінальний струм. З іншого боку, в ряді випадків коротких замикань, наприклад при виткових замиканнях, замиканнях між фазами поблизу від нульової точки обмотки статора, замиканнях на корпус усередині двигуна і т. п., захист повинен спрацьовувати при струмах, менших пускового струму.

Одночасне виконання цих суперечливих вимог за допомогою простих і дешевих засобів захисту представляє великі труднощі. Тому система захисту низьковольтних асинхронних двигунів будується при свідомому допущенні, що при деяких зазначених вище пошкодженнях в двигуні останній відключається захистом не відразу, а лише в процесі розвитку цих ушкоджень, після того як значно зросте струм, споживаний двигуном з мережі.

Одне з найважливіших вимог до пристроїв захисту двигунів - чітка дія її при аварійних і ненормальних режимах роботи двигунів і разом з тим неприпустимість помилкових спрацьовувань. Тому апарати захисту повинні бути правильно вибрані і ретельно відрегульовані.





Рис.3. – Схема релейного захисту асинхронного електродвигуна (АЕД) потужністю від 1000 кВт до 5000 кВт та напругою статора 6-10 кВ.

  1. Розрахунок уставок, вибір типів реле та уточнення типів захистів.

    1. Трансформатора.

      1. Розрахунок подовжнього диференціального захисту трансформатора ТДН-16000/110.

Диференціальні захисти силових трансформаторів виконують в основному на реле серії ДЗТ. Розрахунок захисту складається у визначенні струмів спрацьовування захисту і реле, числа витків обмоток реле і коефіцієнта чутливості.

Первинний струм спрацьовування захисту з реле ДЗТ-11 вибирають за умовами відбудування від кидка струму намагнічування при включенні ненавантаженого трансформатора під напругу і максимальний струм небалансу при перехідних режимах зовнішніх КЗ[2].

На ВН встановлений трансформатор струму типу ТФМ-110-1 з I1=100А,схема з’єднання обмоток трансформатора – трикутник. На НН встановлений трансформатор струму типу ТЛ-10-1 з I1=1000А,схема з’єднання обмоток трансформатора – неповна зірка. Номінальний струм вторинної обмотки для обох трансформаторів однаковий I2=5А.

На шинах НН встановлений трансформатор напруги типа 3хЭНОЛ-Э-6

З коефіціетом трансформації КU=6кВ/100В=0,6

Порядок розрахунку.

Знаходимо первинний струм на сторонах трансформатора, що захищається, відповідно його номінальній потужності





де, Sном.тр- номінальна потужність трансформатора,

Uном.ВН –номінальна напруга трансформатора на високій стороні,

Uном.НН - номінальна напруга трансформатора на низькій стороні.

Коефіцієнт схеми з'єднання трансформаторів струму на високій стороні[3]



а на низькій стороні[3] –



Прийняті коефіцієнти трансформації трансформаторів струму





Визначимо вторинні струми в плечах захисту, що відповідають номінальній потужності трансформатора





Визначаємо первинний струм спрацьовування захисту з умови відбудування від кидка струму намагнічування



Знаходимо розрахунковий струм спрацьовування реле, приведений до основної сторони ВН.



Для розрахунку числа витків гальмівної обмотки реле визначимо струм небалансу



де - складова, обумовлена різницею намагнічуючих струмів трансформаторів в плечах захисту[1];

- складова, обумовлена наявністю РПН у трансформаторів[1];

- складова, обумовлена відмінністю числа розрахункових і прийнятих витків реле на неосновній стороні[1].



де — коефіцієнт що,враховує тип трансформаторів струму,які утворюють плечі захисту, для однотипних ТА , для різнотипних [3].

- коефіцієнт, що враховує перехідний режим[3].;

=0,1 - відносне значення повної похибки трансформатора струму[3].:

- періодична складова струму при розрахунковому зовнішньому трифазному КЗ.

По параметрах схеми заміщення елементів мережі визначаємо максимальний струм короткого замикання при КЗ у середині трансформатора (т. Кз на рис.4.1).



Рисунок 4.1 - Розрахункова схема заміщення



де - опір обмотки вищої напруги трансформатора в максимальному режимі.

Визначаємо опір системи



де, Sk.max=1600 МВ∙А – потужність максимального К.З.



де, Sk.min=0.85∙ Sk.max=1360 МВ∙A - потужність мінімального К.З.

Розрахуємо опір трансформатору в максимальному режимі



де, - ступінь регулювання трансформатора в максимальному режимі (РПН : 12* 1 %; =0,12).

Розрахуємо опір трансформатору в мінімальному режимі



Розрахуємо максимальний струм короткого замикання при КЗ усередині трансформатора.

А

Розрахуємо мінімальний струм короткого замикання при КЗ усередині трансформатора.



де - опір трансформатора в максимальному режимі.



Струм двофазного короткого замикання в мінімальному режимі буде дорівнювати



Тоді





де , - коефіцієнти потокорозподілу рівні відношенню складових струмів розрахункового зовнішнього КЗ, що проходять на стороні, де провадиться регулювання напруги, до струму на стороні, де розглядається КЗ[1].;

, - відносні похибки, обумовлені регулюванням напруги і прийняті рівними половині діапазону регулювання[1].



Визначимо число витків робочої обмотки реле, що включаються в плече захисту з боку ВН



де = 100 А*В - мінімальна МДС спрацьовування захисту[2]. Приймаємо число витків на основній стороні - 10 витків.

Визначаємо число витків робочої обмотки реле, що включаються в плече захисту боку НН:

Розрахункове



Приймаємо = 19 витків.

Визначаємо повний струм небалансу з обліком третьої складової



Розрахуємо число витків гальмової обмотки реле, що включаються в плече захисту з боку низької напруги:



де =1,5 – коефіцієнт надійності який враховує похибку реле і необхідний запас[2];

– тангенс кута нахилу дотичної до гальмової характеристики реле, що відповідає мінімальному гальмуванню для реле типу ДЗТ-1 =0,87[2].



Приймаємо = 8 витків.

Визначимо коефіцієнт чутливості диференціального захисту трансформатора



Таким чином, чутливість захисту достатня.


      1. 1   2   3   4

        скачати

© Усі права захищені
написати до нас