проект. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине Эксплуатация релейной защиты

• Название: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине Эксплуатация релейной защиты
• Анкор: проект
• Дата: 04.05.2023
• Размер: 163.83 Kb.
• Имя файла: Kurs_proekt.docx
• Тип: Методические указания; #1107881
• страница: 7 из 20

_IB n_AT1 , (5.8)

где:

n_AT1 - определяется по выражению (5.7).

Расчѐтный ток ответвления трансреактора

1. 
   ^расчрабI
   

определяется по

выражению (5.6), в которое вместо

2. 
   IB
   

подставляется

I_I^ _B.

Номинальный ток ответвления трансформатора так же, как в п.5.3.5.

^IотврабI

выбирается

8. 
   Определяется рабочий ток в защите от трансформатора соб- ственных нужд и номинальный ток ответвления трансреактора в этой це- пи:
   

^IС^ НВ

 ^IСНВ, (5.9)

ⁿТLА

где:

ⁿТLА

• 
  коэффициент трансформации промежуточного трансфор- матора тока.
  

Расчѐтный ток ответвления трансреактора:

^IС^ НВ

^IрасчрабСН

^{ I}отврабII

3. 
   IВ
   

. (5.10)

Принимается номинальный ток ответвления

I_{отврабСН}, ближайший к

расчѐтному току

^IрасчрабСН^.

4. 
   Определение уставки резистора R13.
   

1. 
   Уставка реле защиты
   

Iсрmin



выставляется переменным резисто-

ром R13. Выбор уставки сводится к определению для каждого плеча защи-

ты минимального тока срабатывания реле

Iсрmin, выраженного в долях но-



минального тока выбранного ответвления трансреактора. При этом следует учитывать наличие автотрансформаторов тока в цепях защиты.

2. 
   Относительный ток срабатывания реле:
   

со стороны низкого напряжения трансформатора:

Iср min I
с.з.min

^IIIB

, (5.11)

• 
  ^{ I}отврабII
  

со стороны высокого напряжения автотрансформатора при наличии автотрансформатора тока:

Iср min I

с.з.min

^II^ B

, (5.12)

• 
  ^{ I}отврабI
  

со стороны высокого напряжения автотрансформатора при отсутствии автотрансформатора тока:

Iсрmin I
с.з.min

^IIB

. (5.13)

• 
  ^{ I}отврабI
  

В случае значительных расхождений

Iсрmin



для отдельных плеч защи-

ты рекомендуется уточнить выравнивание токов автотрансформаторами.

3. 
   Уставка защиты
   

Iсрmin



выбирается равной наибольшему значе-

нию, полученному в соответствии с п.5.4.2.

4. 
   В соответствии с паспортными данными защиты ДЗТ-21 рези- стор R13, подключаемый к регулировочному органу защиты, осуществляет плавную регулировку тока срабатывания реле в пределах от 0,3 до 0,7 но- минального тока ответвления.
   
1. 
   Проверка отстройки защиты от короткого замыкания за транс- форматором собственных нужд.
   
   1. 
      Определяется приведѐнное к стороне низкого напряжения трансформатора блока максимальное значение тока трѐхфазного короткого замыкания на стороне низкого напряжения трансформатора собственных нужд (на одной из расщеплѐнных обмоток) при максимальном режиме ра- боты системы.
      
   2. 
      Отстройка защиты оценивается по выражению:
      

Iсрmin

k_н

^, (5.14)

1. 
   рабВ
   



где: k_н

- коэффициент отстройки (должен быть не менее 1,5), при

меньшем значении k_н

к трансформатору должен быть под-

Iсрmin


Iраб В



ведѐн ток ответвления на собственные нужды;

• 
  принятый ток срабатывания реле при определении устав-
  

ки на резисторе R13;

• 
  ток в рабочей цепи в соответствии с выражением (5.15).
  

3. 
   При подаче в защиту тока рабочего трансформатора собствен- ных нужд в целях упрощения принимается, что весь ток короткого замы- кания поступает в трансформатор собственных нужд только от генератора, то есть со стороны низкого напряжения блока.
   

При этом относительное значение тока в рабочей цепи защиты со- ставляет:

IрабВ IрабIIВ IрабСНВ

или:

 
_I(3 )


_I(3 )

IрабВ^к^к. (5.15)

• 
  ⁿТАII^{ I}отврабII ⁿТАСН ^{ n}TLA^{ I}отврабСН
  

6. 
   Выбор ответвлений трансформаторов тока тормозной цепи реле.
   
   1. 
      В рассматриваемых схемах тормозные цепи реле присоединяют- ся к трансформаторам тока со стороны обмоток высокого и низкого напряжений блочного трансформатора. Для этого используются два трансформатора тока цепи процентного торможения защиты ДЗТ-21, име- ющие по четыре ответвления.
      
   2. 
      Номинальные токи ответвлений трансформаторов тока цепи процентного торможения выбираются ближайшими большими подводи-
      

мых к реле токов плеч

2. 
   IB
   

или

^II^ B

^{и I}IIB^:

для ТLА2:

^Iотв торм I ^{ I} I B

или

^Iотв торм I ^{ I}I B

(5.16)

для ТLА1:

^Iотв тормII

• 
  ^IIIB
  

7. 
   Расчѐт защиты в условиях торможения.
   
   1. 
      Использование тормозных цепей даѐт возможность не отстраи- вать минимальный ток срабатывания защиты от внешних повреждений, когда имеется торможение.
      
   2. 
      Предотвращение срабатывания защиты в условиях торможения обеспечивается исходя из тормозной характеристики реле, которая должна выбираться таким образом, чтобы при всех возможных вариантах внешних повреждений обеспечивался необходимый коэффициент торможения.
      

Несрабатывание защиты обеспечивается, если все точки, соответ- ствующие возможным при внешних коротких замыканиях отношениям

приращения рабочего тока

Iраб



к приращению полусуммы тормозных то-

^{ков 0,5  } ^{Iторм, лежат ниже тормозной характеристики реле.}



3. 
   При определении коэффициента торможения следует рассмот- реть короткие замыкания в точках, в которых отстройка производится с помощью торможения.
   

На блоках с двухобмоточными трансформаторами при внешнем по- вреждении на стороне высокого (низкого) напряжения блока за расчѐтную следует принимать точку, в которой ток короткого замыкания имеет наибольшее значение и в которой защита не должна действовать. При внешнем повреждении на ответвлении к собственным нуждам торможение не требуется и не учитывается в расчѐте.

4. 
   С учѐтом вышеизложенного определение коэффициента тормо- жения должно производиться при внешнем трѐхфазном коротком замыка- нии на стороне высокого напряжения трансформатора блока для энерго- блоков, не имеющих выключателя или с выключателем нагрузки в цепи генераторного напряжения, и на стороне низкого напряжения - для блоков с выключателем в цепи генераторного напряжения. Последнее необходимо для сохранения электроснабжения собственных нужд при повреждениях генератора. При отсутствии выключателя в цепи генератора отстройки за- щиты от коротких замыканий в генераторе не требуется, так как при этом энергоблок отключается полностью.
   

5. 
   Значения рабочего тока
   

I_раб, необходимые для подсчѐта коэф-

фициента торможения, могут быть определены следующим образом.

1. 
   Ток в рабочей обмотке при внешнем трѐхфазном коротком за- мыкании на стороне высокого и низкого напряжения трансформатора бло- ка для каждого случая подключения дифференциальной защиты равен то- ку небаланса:
   

^Iраб

 I<sub>нб

расчВ</sub>. (5.17)

Ток небаланса определяется как сумма двух составляющих вторично-

го тока небаланса

^Iн^брасчВ^и

I_н^_брасчВ. Составляющая

I_н^_брасчВ, обуслов-

ленная регулированием напряжения трансформатора, в токе небаланса от- сутствует, так как трансформаторы блоков указанного регулирования не имеют.

^Iнб

расчВ <sup>

I</sup>н^б
расч В

 I_н^_б
расчВ

, (5.18)

где:

^Iн^брасчВ

^Iн^брасчВ

- составляющая, обусловленная погрешностью транс-

форматоров тока;

• 
  составляющая, обусловленная неточностью установки
  

расчѐтного тока срабатывания на ответвлениях трансформаторов рабочей цепи реле.

В выражении (5.18) учитываются абсолютные значения составляю-

щих тока небаланса

^Iн^брасчВ^и

I_н^_брасчВ. Составляющие тока небаланса

кВ
определяются по выражениям:

^Iн^б

_расчВ k_апер k_одн  I^{(3 )} n_TLA, (5.19)

I^

_ ^Iрасчраб ^{ I}отв раб_{I(3 ) n}

, (5.20)

нбрасчВ

^Iрасчраб

кВ ^TLA

где:

^kапер
^kодн

• 
  коэффициент, учитывающий переходный режим (аперио-
  

дическую составляющую тока), принимается равным 1,0;

• 
  коэффициент однотипности трансформаторов тока, прини-
  

мается равным 1,0;

 - относительное значение полной погрешности трансформато- ров тока, принимается равным 0,1;

I
(3 )

кВ

• 
  периодическая составляющая вторичного тока( t 0 ) в пле-
  

че защиты со стороны высокого и низкого напряжения трансформатора блока при внешнем коротком замыкании в расчѐтной точке (определяется исходя из значения пер-

вичного тока

(3 )


I
к

в рассматриваемом расчѐтном режиме с

учѐтом коэффициента трансформации трансформаторов

тока

ⁿTAI

или

ⁿTAII

со стороны, соответственно, высокого

или низкого напряжения трансформатора блока и коэффи-

циента

^kсх^,

(3 )


I
кВ

_I(3 )

 ^кk_сх);

ⁿTA

ⁿTLA

• 
  коэффициент трансформации автотрансформаторов тока (в
  

соответствии с выражением (5.7)), при отсутствии авто-

трансформаторов тока

ⁿTLA

 1;

^Iрасчраб

• 
  расчѐтное значение номинального тока ответвления
  

трансреактора в плечах защиты со стороны высокого напряжения ( I _{рас раб I} ) или низкого напряжения ( I _{II B} ) трансформатора блока определяется соответственно по (5.6) или (5.10) и (5.3);

^Iотвраб

• 
  номинальный ток выбранного ответвления трансреак-
  

тора

^IотврабI

или

^IотврабII^.

2. 
   Относительные значения токов в рабочей цепи определяются при внешнем коротком замыкании на стороне высокого или низкого напряжения трансформатора блока в плече защиты (в соответствии с п.5.7.5.1.):
   

Iраб I
нбрасчВ

_ ^Iнб

^расчВ. (5.21)

• 
  ^{ I}отвраб
  

6. 
   Минимальное значение тормозного тока следует определять в тех же расчѐтных точках, что и при расчѐте рабочих токов реле.
   
   1. 
      Тормозной ток для каждой тормозной цепи:
      

^Iторм
(3 )


 I
кВ

_I(3 )_{ k}

 ^ксхn_TLA, (5.22)

ⁿТА

где:

(3 )


I
к

• 
  первичный ток короткого замыкания при внешнем повре- ждении;
  

^kсх

• 
  коэффициент схемы.
  

2. 
   Относительные значения токов в тормозных цепях:
   

Iторм

^Iторм

_I(3 )_{ kсх}


кВ

, (5.23)

• 
  ^Iотвторм ^Iотвторм
  

где:

I_{отвторм}- принимается согласно выражению (5.16).

7. 
   Для расчѐта защиты в условиях торможения реле необходимо
   

выбрать ток начала торможения

I_начт, то есть длину горизонтального

участка тормозной характеристики реле. С целью повышения чувстви- тельности защиты к межвитковым коротким замыканиям в трансформато- ре рекомендуется принимать длину горизонтального участка тормозной

характеристики

Iначт 1.



8. 
   Коэффициент торможения реле
   

k_т , характеризующий тормозное

действие реле, определяется как отношение приращения тока в рабочей

(дифференциальной) цепи реле  Iд  Iрабк полусумме приращения тока

в тормозной цепи реле

0,5  

 

Iторм:



 Iраб


т
k ^. (5.24)

0,5   Iторм



Из тормозной характеристики реле видно, что:

 Iраб k_отс Iраб Iсрmin, (5.25)

  

0,5   Iторм 0,5   Iторм Iнач т. (5.26)

  

9. 
   Коэффициент торможения защиты определяется исходя из вы- ражений (5.24) - (5.26):
   

k_отс Iраб I срmin

k ^, (5.27)

^т 0,5   Iторм Iначт

 

где:

^kотс

Iраб



• 
  коэффициент отстройки, принимается равным 1,5;
  
• 
  относительное значение тока рабочей цепи реле при внеш-
  

нем повреждении в расчѐтной точке;

Iсрmin



• 
  определяется согласно п.5.4.3;
  

 Iторм



• 
  относительное значение суммы тормозных токов при
  

Iначт



внешнем коротком замыкании, определяется с использова- нием (5.23);

• 
  ток начала торможения, принимается равным 1,0.
  

8. 
   Выбор уставки дифференциальной отсечки.
   
   1. 
      Дифференциальная отсечка используется для повышения быст- родействия защиты при больших кратностях тока короткого замыкания в защищаемой зоне.
      
   2. 
      Уставку отсечки во всех случаях можно принимать минималь- ной, поскольку при этом обеспечивается еѐ отстройка от токов включения и от токов небаланса при внешних коротких замыканиях:
      

Iсз 6



9. 
   Определение чувствительности защиты.
   

(5.28)

1. 
   Чувствительность защиты на рассматриваемых энергоблоках при повреждении в защищаемой зоне следует определять при отсутствии торможения.
   

При коротком замыкании в зоне защиты полусумма тормозных токов всегда оказывается меньше тока в дифференциальной цепи. Поэтому рас- чѐтная точка, соответствующая минимальному короткому замыканию в

зоне защиты, в плоскости координат( Iраб,



0,5   Iторм) всегда лежит выше



тормозной характеристики реле, а прямая, соединяющая эту точку с нача- лом координат, является геометрическим местом точек, соответствующих изменяющемуся переходному сопротивлению в месте короткого замыка- ния. Эта прямая всегда пересекает горизонтальную часть тормозной харак-

теристики. На этом пересечении защита работает на пределе чувствитель-

ности с током

^Iсрmin^.

2. 
   Коэффициент чувствительности защиты определяется по выра- жению:
   

k_ч

IкminВ



Iсрmin


или

k ^Iкmin , (5.29)

^чIс.з.min

где:

IкminВ




Iсрmin



- относительное значение вторичного тока в месте двух-

фазного короткого замыкания (для отсечки ток короткого замыкания рассчитывается в рабочем, а не в минималь- ном режиме);

• 
  относительное значение минимального тока срабатывания
  

реле;

^Iс.з.min

• 
  первичный минимальный расчѐтный ток короткого за-
  

мыкания;

^Iкmin

• 
  определяется по формуле (5.1).
  

Чувствительность защиты определяется при металлическом повре- ждении на выводах трансформатора блока.

Расчѐтными для станции и системы являются реально возможные ре- жимы, обусловливающие минимальный ток повреждения. В соответствии

с ПУЭ коэффициент чувствительности должен быть

k_ч 2 .