Вибір низьковольтної схеми розподілу електроенергії та розрахунок елементів захисту

Для захисту трансформаторних підстанцій, які живляться радіальними лініями, виконується релейний захист на вимикачі в ГПП, який захищає лінію і трансформатор. Для цієї мети використовуються наступні види захисту:

– максимальний струмовий захист з витримкою часу на спрацьовування (МСЗ);

– струмова відсічка;

– захист від замикання на землю на боці ВН;

– газовий захист;

– захист від замикання на землю на боці НН;

– захист від перевантаження.

2.7.1 Максимальний струмовий захист з витримкою часу (МСЗ)

В зону захисту входить лінія живлення і силовий трансформатор. Захист повинен бути відлаштований від пускових струмів двигунів, увімкнених на самозапуск.

Максимальний струм трансформатора, А

(2.76)

Номінальний струм двигунів, установлених на самозапуск, А

. (2.77)

Пусковий струм двигунів, А

I_пуск = (5…7)∙ I_ном.дв. (2.78)

Пусковий струм, який зведений до сторони 10 кВ, А

, (2.79)

де k_т – коефіцієнт трансформації силового трансформатора.

Коефіцієнт самозапуску

. (2.80)

Струм спрацьовування захисту, А

, (2.81)

де k_н – коефіцієнт надійності, залежить від типу реле (для РТ-40 k_н = 1, 2; РТ-81
k_н = 1, 4);

k_пов – коефіцієнт повернення, залежить від типу реле (для РТ-40 k_пов = 0, 85;
РТ-81 k_пов = 0, 8).

Струм спрацьовування реле, А

, (2.82)

де k_cx – коефіцієнт схеми вмикання трансформаторів (зірка, неповна зірка k_сх = 1, трикутник k_сх = 1, 73);

k_тт – коефіцієнт трансформації трансформаторів струму.

Уставки реле округляються до більшої цілої величини (для реле РТ-81 уставки 4... 10 А).

Кінцева величина струму спрацьовування захисту, А

. (2.83)

Коефіцієнт чутливості захисту відповідно до ПУЕ повинен бути не
менше 1, 5.

≥ 1, 5. (2.84)

2.7.2 Максимальна струмова відсічка

Виконується на боці живлення, спрацьовує без витримки часу.

З умов відлаштування від струмів к.з за трансформатором струм спрацьовування, А

, (2.85)

де – струм короткого замикання на боці 0, 4 кВ, зведений до ступеня 10 кВ, тобто ;

k_н – коефіцієнт надійності реле.

В зону захисту входять лінія живлення і частина обмотки трансформатора.

Струм спрацьовування реле, А

. (2.86)

Коефіцієнт чутливості

≥ 2 (2.87)

2.7.3 Газовий захист

Газовий захист виконується обладнаному комплектно з трансформатором газовому реле типу РГЧ-65 з дією на сигнал (верхній контакт) і на відключення (нижній контакт). Газовим реле обладнуються трансформатори потужністю більше 630 кВА, а також трансформатори потужністю 400 кВА і більше для вмонтованих підстанцій.

2.7.4 Захист від замикання на землю в мережі 10 кВ.

Захист виконується на трансформаторі нульової послідовності типу ТНП і струмовому реле РТ-40 з дією на сигнал.

2.7.5 Максимально струмовий захист з боку електроприймачів.

Для захисту від к.з. на боці НН КТП комплектуються автоматичними вимикачами АВМ.

Номінальний струм автоматичного вмикача залежить від номінальної потужності трансформатора і приймається з умови

. (2.88)

Автоматичний вимикач має два ступеня спрацьовування захисту: з витримкою часу I_{ем 1} і без витримки часу (відсічка) I_{ем 2}.

Перевіряється спрацьовування розчіплювача при короткому замиканні в точці К2.

≥ 1, 5, (2.89)

≥ 2, (2.90)

де I_{ем 1} і I_{ем 2} – струми спрацьовування автоматичного вимикача, вибрані з каталогу.