Расчёт параметров схемы замещения и токов короткого замыкания

• Название: Расчёт параметров схемы замещения и токов короткого замыкания
• Дата: 05.04.2023
• Размер: 1.59 Mb.
• Имя файла: kp2_1.docx
• Тип: Документы; #1038876
• страница: 4 из 6

5.7. Выбор уставки дифференциальной отсечки.

5.7.1. Дифференциальная отсечка используется для повышения быстродействия защиты при больших кратностях тока короткого замыкания в защищаемой зоне.

5.7.2. Уставку отсечки во всех случаях можно принимать минимальной, поскольку при этом обеспечивается её отстройка от токов включения и от токов небаланса при внешних коротких замыканиях:



5.8. Определение чувствительности защиты.

5.8.1. 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 расчётная точка, соответствующая минимальному короткому замыканию в зоне защиты, в плоскости координат( , ) всегда лежит выше тормозной характеристики реле, а прямая, соединяющая эту точку с началом координат, является геометрическим местом точек, соответствующих изменяющемуся переходному сопротивлению в месте короткого замыкания. Эта прямая всегда пересекает горизонтальную часть тормозной характеристики. На этом пересечении защита работает на пределе чувствительности с током .

5.8.2. Коэффициент чувствительности защиты определяется по выражению:





или

где: - относительное значение вторичного тока в месте двухфазного короткого замыкания (для отсечки ток короткого замыкания рассчитывается в рабочем, а не в минимальном режиме);

- относительное значение минимального тока срабатывания реле;

- первичный минимальный расчётный ток короткого замыкания;

- определяется по (5.1).

Чувствительность защиты определяется при металлическом повреждении на выводах трансформатора блока.

Расчётными для станции и системы являются реально возможные режимы, обусловливающие минимальный ток повреждения. В соответствии с ПУЭ коэффициент чувствительности должен быть .

Схема подключения данной защиты изображена на рисунке 6.




6. Дифференциальная защита ошиновки 330 - 750 кВ.

6.1. Общие положения.

Для подключения защиты используются трансформаторы тока с одинаковыми или различными коэффициентами трансформации с номинальным значением вторичного тока, как правило, 1А. Защита выполняется с использованием дифференциальных реле с быстронасыщающимися трансформаторами типа РНТ-566 в связи с тем, что общая резервная дифференциальная защита энергоблока, охватывающая и ошиновку в том числе, выполнена на реле с торможением.

6.2. Определение минимального тока срабатывания и расчёт числа витков рабочей обмотки.

6.2.1. Первичный минимальный ток срабатывания дифференциальной защиты выбирается из условия отстройки от максимального рабочего тока небаланса при переходном режиме внешнего короткого замыкания:

• 
  ток внешнего короткого замыкания от энергоблока:
  

;

• 
  ток внешнего короткого замыкания от энергосистемы в максимальном режиме работы:
  

.

В качестве расчётного принимается большее из двух полученных значений .



где: - коэффициент отстройки, принимается равным 1,3.

6.2.2. Расчётный ток небаланса:

=1

где: - коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока, может быть принят равным 1,0;

- коэффициент однотипности трансформаторов тока, принимается равным1,0;

- относительная полная погрешность трансформаторов тока, принимается равной 0,1;

- периодическая составляющая тока внешнего трёхфазного короткого замыкания (при ); при этом за расчётную точку принимается место установки одного из выключателей, где ток короткого замыкания имеет большее значение.

6.2.3. Расчётное число витков рабочей обмотки насыщающегося трансформатора:



где: - минимальная МДС срабатывания реле (для реле РНТ-566 ).

В том случае, когда расчётное число витков обмотки реле получается дробным, принимается ближайшее меньшее число витков , которое фактически может быть установлено на реле.

6.2.4. Определяется уточнённое значение тока срабатывания защиты исходя из фактически установленного числа витков рабочей обмотки реле по выражению:

.

6.3. Определение чувствительности защиты.

Чувствительность защиты при повреждении в защищаемой зоне оценивается коэффициентом чувствительности , который определяется отношением минимального тока короткого замыкания к току срабатывания защиты:





где: - периодическая составляющая ( ) минимального тока металлического короткого замыкания в защищаемой зоне.

Схема подключения данной защиты изображена на рисунке 7.


7. Резервная дифференциальная защита энергоблока.

В зависимости от величины напряжения на стороне высокого напряжения и мощности блока в качестве устройства защиты применяются:

• 
  дифференциальные токовые реле с быстронасыщающимися трансформаторами серии РНТ-560 для энергоблоков мощностью 160 ... 500 Мвт, подключённых к системе шин напряжением 220 кВ;
  
• 
  дифференциальная защита сторможениемтипаДЗТ-21 для энергоблоков мощностью 160 Мвт и более, подключённых к системе шин напряжением 330 кВ и выше.
  

7.1. Основные положения по расчёту резервной дифференциальной защиты блока, выполненной на реле типа ДЗТ-21.

7.1.1. Пример расчёта выполнен для случая защиты энергоблока мощностью 160 МВт и более, подключённого к ОРУ - 330 ... 750 кВ через два выключателя.

7.1.2. Расчёт защиты принципиально не отличается от расчёта защиты трансформатора блока (раздел 5), однако есть ряд особенностей, обусловленных схемой её включения.

7.1.3. Расчёт рабочей цепи защиты включает в себя определение минимального тока срабатывания защиты и выбор ответвлений трансреактора, а также ответвлений выравнивающих автотрансформаторов при их наличии.

7.1.3.1. Минимальный ток срабатывания защиты выбирается по большему из двух условий:

• 
  отстройки от броска намагничивающего тока при включении ненагруженного трансформатора блока под напряжение по выражению
  

;

• 
  отстройки от максимального тока короткого замыкания за трансформатором собственных нужд:
  

;



где: - коэффициент отстройки, принимается равным 1,5;

- периодическая составляющая тока трёхфазного металлического короткого замыкания на выводах одной из обмоток трансформатора собственных нужд в максимальном режиме работы станции и системы.

Для резервной дифференциальной защиты допускается загрубление по сравнению с основной, поскольку она предназначена для быстрой ликвидации коротких замыканий на ошиновке высокого и низкого напряжения блока и не предназначена для защиты от межвитковых коротких замыканий.

7.1.3.2. Определяются вторичные номинальные токи в плечах защиты по выражениям (5.2) и (5.3):

Номинальное значение первичного тока на стороне высокого напряжения энергоблока 500 кВ:



Номинальное значение первичного тока на стороне низкого напряжения энергоблока 24 кВ:







7.1.3.3. Если вторичный ток стороны низкого напряжения не выходит за пределы диапазона 2,5 ... 5,0 А, то ответвление трансреактора для этой цепи выбирается согласно п.5.3.3.

7.1.3.4. Если значение тока плеч защиты выходи за пределы диапазона номинальных токов трансреактора более, чем на 0,5 А, то необходима установка выравнивающих автотрансформаторов тока.

7.1.3.5. Для присоединения защиты к трансформаторам тока в цепи нулевых выводов генератора могут оказаться необходимыми понижающие автотрансформаторы тока, если в защиту подаётся суммарный вторичный ток от двух трансформаторов тока, соединённых параллельно, с номинальным током 5 А. В этом случае коэффициент трансформации трансформатора определяется по выражению (5.7), в котором вместо ТLA I должно быть TLA II, расчётный ток ответвления, присоединяемого к трансреактору , для второго ответвления, присоединяемого к трансформаторам тока, принимается .

Для второго ответвления в соответствии с параметрами понижающих автотрансформаторов типа АТ-32 выбирается номинальный ток, ближайший больший расчётного, и определяется действительный коэффициент трансформации Трансформаторы тока подключаются к ответвлению с .



7.1.3.6. Ток, поступающий в реле защиты от понижающего автотрансформатора тока со стороны нулевых выводов генератора:



Для стороны нулевых выводов выбираем ответвление трансреактора с .

7.1.3.7. При присоединении защиты к трансформаторам тока со стороны высокого напряжения с номинальным током 1 А применяются повышающие автотрансформаторы тока типа АТ-31. Ответвления трансреактора и автотрансформатора со стороны высокого напряжения выбираются в соответствии с п.п.5.3.6 и 5.3.7. При этом в (5.6) при наличии автотрансформатора со стороны низкого напряжения вместо подставляется .



Для стороны высокого напряжения используем повышающий автотрансформатор тока типа АТ-31. Выбирается ответвление с .





Для стороны выводов высокого напряжения выбираем ответвление трансреактора с .

7.1.3.8. Далее для каждого плеча защиты определяется относительное значение минимального тока срабатывания защиты:




Принимается большее из двух .

7.1.4. Расчёт цепи торможения включает в себя определение ответвлений на выходных трансформаторах тока тормозной цепи и расчёт коэффициента торможения.

7.1.4.1. Номинальные токи ответвлений трансформаторов тока цепи торможения выбираются (в соответствии с их параметрами, указанными в приложении) ближайшими большими подведённых к защите токов или и .

для ТА1: (ответвление с );

для ТА2: (ответвление с ).

7.1.4.2. Ток начала торможения (длина горизонтального участка тормозной характеристики) определяется так же, как для основной дифференциальной защиты трансформатора блока. Длина горизонтального участка тормозной характеристики принимается равной .

7.1.4.3. Коэффициент торможения определяется при внешнем трёхфазном коротком замыкании на стороне высокого напряжения блока по условию отстройки защиты от максимального значения тока небаланса. При этом расчётным является короткое замыкание за одним из выключателей высокого напряжения, через который протекает максимальный суммарный ток системы и защищаемого блока. В этом случае погрешности трансформаторов тока в цепи указанного выключателя создают максимальные токи небаланса.

Ток подпитки точки короткого замыкания от энергоблока составляет:



Ток подпитки точки короткого замыкания от энергосистемы составляет:



Суммарный ток короткого замыкания составляет:



7.1.4.4. Ток в рабочей цепи защиты принимается равным току небаланса согласно (5.17). Ток небаланса определяется по выражениям (5.18), (5.19) и (5.20), а относительное значение тока в рабочей цепи по (5.21).

С учётом коэффициента трансформации трансформатора тока это составит:







;