По номінальних струмах, що протікають в обмотках трансформатора з табл. 5.9 [4] вибираємо трансформатори струму ТФЗМ-35A і ТВЛ-6-У3.

Коефіціент трансформації трансформаторів струму:

k i1= Іном1 ·kсх.ВН/5=264· v3/5=91,45, приймаємо k i1=100,

k i2= Іном2 ·kсх.НН/5=1540 ·1/5=308, приймаємо k i2=300.

Струми в плечах диференційного захисту при номінальних первинних струмах:

іном1= Іном1 ·kсх.ВН/ k i1=264 ·v3/100=4,57 А,

іном2= Іном2 ·kсх.НН/ k i2=1540·1/300=5,1 А.

Розрахунковий струм спрацювання реле. Віднесений до основної сторони:

Іср.розр1= І сз.max·kсх.ВН/ kі1=500·v3/100=8,65 А,

Іср.розр2= І сз.max·kсх.НН/ kі2=500·1/300=1,6 А.

Розрахункове число витків обмотки реле:

щосн.розр1=100/ Іср.розр1=100/8,65=11,5

щосн.розр2=100/ Іср.розр2=100/1,6=62,5

Приймаємо щосн.розр1? щосн ? щосн.розр2 =12

Розрахункове число витків обмотки реле на неосновній стороні:

щнеосн.розр= іном1· щосн/ іном2=4,57·12/5,1=10,75, приймаємо щнеосн=12.

Первинний струм небалансу:

Іґнб=( щнеосн.розр - щнеосн) ·І к3.max/ щнеосн.розр=(12-12)· 3600/12=0 А

Уточнений струм небалансу:

Інб= Інб.розр+ Іґнб=(kа ·kодн· f+?N) ·І к3.max+ Іґнб=(1·1·0,1+0,08)· 3600+0=

=648 А

Первинний струм спрацювання захисту з умови відстойки від уточненого струму небалансу:

І сз= kн · І нб =1,4·648=907,2 А

Струм спрацювання реле:

І ср1= І cз· kcх.ВН /k i1=907,2 · v3/100 = 15,69 А

І ср2= І сз ·kсх.НН/ k і2=907,2 · 1/300 = 3,024А

Число витків обмотки реле на основній стороні:

щ1=100/ І ср1=100/15,69 =6,37

щ2=100/ І ср2=100/3,024=33

Число витків приймаємо щ1? щосн? щ2=33.

Отже, струм спрацювання реле буде І ср=3,024 А.

А коефіціент трансформації kі= kі2=300.

Визначаємо коефіцієнт чутливості захисту:

kч = І(2)к3.min /І сз =2300/907,2=2,53>2, чутливість забезпечується.

3.3 Розрахунок максимально струмового захисту

Захист будуємо на реле РС-40М, тому приймаємо kн = 1,2; kn = 0,8;

kсз = 2,5 [2].

Струм спрацювання максимально струмового захисту:

І сз = kн· kсз ·Іном1/ kn=1,2·2,5·264/0,8=990 А

Коефіціент чутливості максимально струмового захисту:

kч = І(2)к3.min /І сз = 2300/990=2,32>1,5, отже, чутливість забезпечується і струм спрацювання реле при kсх = 1[1] (схема зґєднань трансформаторів струму – неповна зірка) буде:

І ср = І сз· kсх/kі1=990·1/100=9,9 А

Для захисту вибираємо реле струму РС-40М-5/40 [5].

3.4 Розрахунок захисту від перевантажень

Струм спрацювання захисту при kн=1,05 (коефіціент надійності трансформатора, що діє на сигнал[2]):

І сз= kн ·Іном1/ kn=1,05·264/0,8=346,5 А

Струм спрацювання реле, при kсх=1 [1] (схема зґєднань трансформаторів струму – неповна зірка):

І ср = І сз· kсх/kі1=264·1/100=2,54 А.

Коефіціент чутливості:

kч = І(2)к3.min /І сз =2300/346,5 ·v3/2=5,74 >1,5, отже, чутливість забезпечується.

Для захисту вибираємо реле струму РС-40М.

3.5 Вибір газового захисту трансформатора

Дія газового захисту базується на тому, що різні, навіть незначні пошкодження, а також підвищені нагрівання всередині баку трансформатора викликають розкладання масла і органічної ізоляції, що супроводжується виділенням газу. Газовий захист здійснюється за допомогою спеціальних газових реле, які поділяють на поплавкові і чашкоподібні. В останні роки найбільшого розповсюдження здобули газові реле Бухгольца типу BF-80/Q, яке ми і застосовуємо для захисту трансформатора 35 кВ.

Час спрацювання цього реле залежить від кратності дійсної швидкості потоку масла по відношенню до уставки:

при кратності 1,25 – tспр = 0,15 с;

при кратності 1,5 – tспр=0,1 с.

Недоліком газового захисту є нечутливість до пошкоджень зовні баку, а також його спрацювання при сильному зволоженні масла в баці [1].

3.6 Схема пристроїв релейного захисту силового трансформаторів ГЗП.

При виникненні пошкоджень в обмотках трансформатора або на виводах спрацьовують реле диференційного захисту КАТ1 і КАТ2, замикаючи свої контакти в колі вказівного реле КН1, яке замикає свій контакт в колі сигналізації і загорається лампа HLR1, сигналізуючи про спрацювання диференційного захисту, а також отримує живлення котушка проміжного реле KL, яка замикає своїми контактами KL1 і KL2 кола електромагнітів відключення вимикачів Q3 і Q4, які відключаються.

При спрацюванні максимально струмового захисту спрацьовують реле КА1-КА3, які своїми контактами подають живлення на реле часу КТ, котре з витримкою часу замикає свій конакт в колі котушки реле КН1, яка замикає свій контакт в колі сигналізації і загорається лампма HLR1, сигналізуючи про спрацювання максимально струмового захисту, а також отримує живлення котушка проміжного реле KL, яка подає живлення на електромагніти відключення вимикачів Q3 і Q4.

При спрацюванні газового реле KSG, замикаються його відповідні контакти KSG1 і KSG2, при цьому спочатку заживлюється котушка КН3 вказівного реле, яка замикає свій контакт в колі сигналізації і загорається лампа HLR3, сигналізуючи про спрацювання газового реле, потім, якщо пошкодження не ліквідовано – котушка KL, яка подає живлення на електромагніти відключення вимикачів Q3 і Q4, які відключаються.

Захист від перевантажень, виконаний за допомогою струмового реле КА4, яке при спрацюванні подає живлення на котушку вказівного реле КН34, при замиканні контактів якого спрацьовує звукова сигналізація S.

Схема пристроїв релейного захисту силового трансформатора приведена на рисунку 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема захисту трансформатора ГЗП

Вибір і розрахунок релейного захисту ЛЕП 6 кВ (Л3)

4.1 Розрахунок струмової відсічки

Струм спрацювання захисту при kн =1,2 [2]:

І сз= kн ·Ік4.mах=1,2·1800=2184 А.

Коефіцієнт трансформації: ki= І сз/5=2184/5=436,8

Струм спрацювання реле:

І ср = І сз·kсх /kі=2184·1/300=7,28 А

Коефіціент чутливості струмової відсічки:

kч= І(2)к3.min /І сз =2300/2184· v3/2=0,91<2.

Оскільки kч < 2, то для забезпечення чутливості переміщуємо розрахункову точку к.з. за трансформатор , тоді з врахуванням цього чутливість захисту:

Iсз=kн· Ік4.mах·Uнн /Uвн=1,2·1800·0,4/6=144;

Ki=144/5=29, Ki=30;

І ср =144/30=4,8;

kч=2300/144· v3/2=13,8>2, чутливість забезпечується.

Розрахунок максимально струмового захисту

Знаходимо найбільш можливий струм наватаження:

Imax= 1,4 · ST4/v3·UBH=1,4·1000/v3·6= 134,8 А

Захист лінії здійснюємо з допомогою реле типу РС-40М, тому приймаємо kн=1,25; kn=0,9;

Струм спрацювання захисту для лінії:

Ісз= kн ·kсз·Іmax/ kn=1,25·134,8 /0,9=187,32 А

Струм спрацювання реле:

Iс.р.= Ісз·kсх/ki=187,32/30=6,24 A.

Коефіцієнт чутливості захисту максимально струмового захисту в основній та резервній зонах:

kч.осн= І(2)к4.min /І сз =1700/187,32 · v3/2=7,85>1,5;

kч.рез= І(2)к5.min /І сз =13300/187,32 ·v3/2=61,4>1,5.

По струму спрацювання захисту з табл.5.9 [4] вибираємо трансформатор струму