Релейний захист робочого трансформатора власних потреб

На цих трансформаторах в якості швидкодіючого захисту від між фазних коротких замикань в обмотках і на виводах 6 кВ трансформатора, а також в з’єднаннях його із шинами 6 кВ застосовують струмову відсічку без витримки часу.

Струмова відсічка встановлюється на стороні 6 кВ трансформатора і виконується з допомогою двох реле струму, які включені на фазні струми. Дворелейна схема у порівнянні із однорелейною, яка раніше застосовувалась, збільшує чутливість струмової відсічки і збільшує процент захищених витків обмоток трансформатора.

На масляних трансформаторах потужністю 630 кВ та 1000 кВ× А, якщо вони розміщені в камерах, з яких виходять двері в приміщення, де може знаходитись черговий персонал, у відповідності із ПУЭ повинен встановлюватись газовий захист.

Максимальний струмовий захист виконаний із пуском по напрузі. Захист складається із трьох реле струму і реле напруги КV1 та КVZ1, які підключені до трансформатора напруги, з’єднаного у відкритий трикутник.

В максимальному струмовому захисті на стороні 6 кВ пусковий орган напруги використовується одночасно для здійснення пуску по напрузі і на максимальних струмових захистах вводів резервного живлення 0, 4 кВ, якщо це потрібно, для збільшення чутливості захисту. Кола напруги захисту живляться від трансформатора напруги 380/100 В, який встановлений на найбільш віддаленому від резервного трансформатора вводі резервного живлення 0, 4 кВ. При цьому забезпечується достатня чутливість реле напруги захисту при короткому замиканні на віддалених вводах.

В схемі захисту передбачене шунтування пуску по напрузі, включенням пристрою відключення. Це необхідно для забезпечення дії максимального струмового захисту із сторони 6 кВ при короткому замиканні в трансформаторі, коли при включенні його під напругу він відключений від магістралі резервного живлення 0, 4 кВ, а реле напруги захисту можуть бути під напругою через живлення магістралі від іншого трансформатора. Захист може бути виконаний без пуску по напрузі.

Трансформатори власних потреб 6/0, 4 кВ працюють із заземленою нейтраллю 0, 4 кВ і тому для них передбачений захист від однофазних коротких замикань в обмотці і на виводах 0, 4 кВ трансформатора, а також в мережі 0, 4 кВ. Цей захист виконується у вигляді струмового захисту нульової послідовності з допомогою одного реле струму, включеного на трансформатор струму, який встановлений в колі заземлення нейтралі 0, 4 кВ трансформатора. По реле протікає повний струм однофазного короткого замикання. Захист діє із витримкою часу на відключення трансформатора.

Слід відзначити, що максимальний струмовий захист на стороні 6 кВ трансформатора реагує на однофазні короткі замикання на стороні 0, 4 кВ, але реле струму захисту не обтікаються повним струмом короткого замикання, і тому чутливість цього захисту може бути недостатньою.

На робочих трансформаторах, які живлять дві секції шин, додатково до розглянутого захисту від замикань на землю встановлюється на кожному вводі робочого живлення 0, 4 кВ струмовий захист нульової послідовності. Цей захист виконується з одним реле струму, яке включене в нульовий провід трансформатора струму максимального струмового захисту 0, 4 кВ, з’єднаних в повну зірку. Захист діє із витримкою часу на відключення відповідного автомата 0, 4 кВ. Такий самий захист встановлюється на вводах резервного живлення до секції РУСН 0, 4 кВ.

Захист від перевантаження встановлюється із сторони 6 кВ трансформатора, виконується з допомогою реле струму, включеного на фазний струм і діє сигнал із витримкою часу.

Для швидкого і своєчасного виявлення однофазного замикання на землю в кабелі зв’язку трансформатора власних потреб із шинами РУСН 6 кВ передбачається захист від однофазних замикань на землю із дією на сигнал.

Розрахунок струмової відсічки та максимального струмового захисту резервного трансформатора власних потреб потужністю 630 кВА

Вибираємо вставки захистів резервного трансформатора власних потреб потужністю 630 кВА, який живить дану секцію шин 0, 4 кВ. Трансформатор підключений до секції 6 кВ, яка живиться від трансформатора 24/6, 3-6, 3. Основні дані трансформатора:

S_ном. = 630 кВА; U_ном. = 6, 3/0, 4 кВ; І_ном. = 57, 8/910 А; U_к% = 5, 5 %.

Розрахунок струмової відсічки.

Струм спрацювання реле: І_с.р. = , де

k_н = 1, 4 – коефіцієнт надійності;

k_сх = 1 – коефіцієнт схеми;

І_к⁽³⁾ – струм, який проходить через трансформатор струму захисту при трифазному короткому замиканні на стороні 0, 4 кВ.

І_к⁽³⁾ = А.

К_І = 300/5 – коефіцієнт трансформації трансформатора.

І_с.р. = А.

Коефіцієнт чутливості струмової відсічки при двофазному короткому замиканні на виводах 6 кВ трансформатора:

k_ч = > 2, де

І_к.мін⁽³⁾ = А; І_к.мін⁽²⁾ = × І_к.мін⁽³⁾ = 9844 А.

Струм спрацювання захисту:

І_с.з. = , де k_н = 1, 2 – коефіцієнт надійності;

k_п = 0, 8 – коефіцієнт повертання.

Максимальний струмовий захист на стороні 6 кВ

Для визначення струму самозапуску (І_сам), коли немає даних про приєднані двигуни, можна прийняти коефіцієнт самозапуску 3-3, 5, тобто вважати, що при самозапуску струм трансформатора зростає в 3-3, 5 рази в порівнянні із номінальним струмом.

І_{сам.6, 3} = k_с× I_ном = 3× 57, 8 = 173, 4 А;

І_с.з. = 1, 2/0, 8× 173, 4 = 260 А;

Струм спрацювання реле: І_с.р. = І_с.з./k_І = А.

Приймаємо, згідно [15, cторінка 100 ], реле струму типу РТ-40/10.

11 ОПИС КОНСТРУКЦІЇ РОЗПОДІЛЬЧОГО ПРИСТРОЮ

При компоновці відкритого розподільчого пристрою напругою 330 кВ по схемі 3/2 вимикача на приєднання широко застосовується компоновка із трьох рядним розміщенням вимикачів. При цьому передбачається можливість розширення відкритого розподільчого пристрою (ВРП) при збільшенні кількості приєднань. Дороги для монтажно-ремонтних механізмів проходять вздовж трьох рядів вимикачів і механізми можуть вільно під’їжджати до любого вимикача при ремонті. Це збільшує довжину комірки до 157, 4 м. Із врахуванням мінімальних радіусів заокруглення дороги відстань між фазами вимикачів повинна бути 8 м і відстань від осі вимикача до осі дороги 7, 4 м.

При проведенні ремонтних робіт на вимикачах у ВРП по схемі 3/2 вимикача на приєднання монтажно-ремонтні механізми розміщуються тільки в межах комірки і вимикача, що ремонтується. При ремонті крайніх фаз вимикача два механізми встановлюються між середньою фазою і фазою, що ремонтується, а при ремонті середньої фази вимикача вони можуть бути встановлені з обох її сторін. Ремонтний персонал, який знаходиться в екранованих кошиках гідропідйомника проводить за допомогою автокрана розбирання і збирання вимикача. На дорозі біля вимикача розміщується машина, на яку складають демонтовані деталі, з якої беруть вузли для встановлення на вимикачах.

Висота підвішування верхнього ярусу ошиновки і висота опор визначається із врахуванням проведення монтажно-ремонтних робіт на вимикачі при наявності напруги на верхньому ярусі гнучкої ошиновки і становить 12 м.

Найвища точка крана знаходиться на висоті 16 м, відстань від крана до проводів, які знаходяться під напругою, повинна бути 4 м, а стріла провису проводів 3 м, тому висота прийнята 23 м.

Компоновка ВРП 500 кВ виконана аналогічно. У відповідності із більш високою напругою і більшими розмірами обладнання 500 кВ розміри комірок і габарити ВРП збільшені у порівнянні із ВРП 330 кВ. Ширина ВРП 500 кВ становить 11200 м. Всі несучі конструкції стальні. Висота колон і траверс верхнього ярусу рівна 34, 5, висота траверс для кріплення проводів збірних шин – 24 м. Крок комірки становить 28 м. За умовами ремонту вимикачів із застосуванням монтажно-ремонтних механізмів відстань між фазами вимикачів прийнята 12 м (в осях). Відстань від осі вимикача до осі дороги рівна 10 м.

Комплектні розподільчі пристрої (КРП) мають широке застосування в електричних установках промислових підприємств в якості пристроїв системи власних потреб електростанції. КРП виготовлений на напругу 6-10 кВ з повітряною ізоляцією і двома системами шин для внутрішнього встановлення. Він має несучий каркас із захисним кожухом, електричні апарати і провідники первинних кіл, а також прилади для вимірювання, управління і захисту з усіма з’єднаннями. Компактність і зручність обслуговування досягається шляхом встановлення вимикачів на викатних візках і заміною звичайних роз’єднувачів рубаючого типу роз’єднувачами штепсельного типу із встромляючими контактами.

Комплектний розподільчий пристрій складається із комірок, які в свою чергу складаються із таких основних частин:

22. корпус комірки, в задній частині якого розміщені верхні і нижні нерухомі контакти роз’єднувачів, кабельні збірки із кінцевими заробками;

23. викатного візка з вимикачем та приводом;

24. відсік збірних шин;

25. відсік приладів вимірювання, релейного захисту, управління і сигналізації.

Корпус комірки розділений горизонтальною стальною перегородкою на два відсіки: верхній із контактами шинних роз’єднувачів і нижній із трансформаторами струму і кабельною збіркою. Передбачені також рухомі металеві шторки, які автоматично закривають, при викочуванні візка, задню частину комірки із апаратами, що залишились під напругою, щоб запобігти випадкового дотикання до них. Візок із вимикачем може бути в трьох положеннях: робочому, випробувальному і ремонтному. При ремонті вимикача, візок повинен бути викочений із камери. Передбачене також блокування, яке перешкоджає викочуванню візка при ввімкненому вимикачі, а також включенні його при ввімкненому роз’єднувачі для заземлення.