Задание
Рассчитать уставки устройств релейной защиты и автоматики (РЗ и А) системы электроснабжения принципиальная схема, которой представлена на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема системы электроснабжения
Разработать защиту от всех видов повреждения для трансформаторов Т1 и Т2 и защиту линий W1 и W2. Работу выполнить в следующем объеме:
1. Рассчитать токи короткого замыкания (ТКЗ) в объеме, необходимом для выбора установок и проверки чувствительности.
2. Выбрать места установки и типы релейной зашиты (РЗ).
3. Выбрать трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.
4. Рассчитать уставки защит, выбрать типы реле, проверить чувствительность защит.
5. Выбрать плавкие вставки для предохранителей и уставки автоматов.
6. Определить выдержки времени защит от двигателя до шин главной
понизительной подстанции (ГПП).
7. Составить принципиальные схемы выбранных защит.
8. Определить селективность действия защит.
9. Защиту линии и трансформаторов выполнить на переменном оперативном токе.
Разработать РЗ двигателей, данные которых приведены в табл. 1.
1. Рассчитать токи КЗ.
2. Выбрать трансформаторы тока.
3. Выбрать тип защиты и тип реле, определить уставки и чувствительность защиты.
4. Составить и вычертить принципиальную схему РЗ.
Разработать схему автоматического включения резерва (АВР) секционных выключателей.
Таблица 1. Параметры двигателей
| Параметр |
Двигатель |
| асинхронный |
синхронный |
| М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
М7 |
М8 |
| Номинальное напряжение, кВ |
0,38 |
6 |
| Номинальная мощность, кВт |
5 |
60 |
7,5 |
5,5 |
4 |
15 |
1000 |
| Условия пуска |
легкий |
6 |
Коэффициент мощности cos |
0,87 |
0,9 |
| Коэффициент полезного действия, % |
85 |
93 |
| Мощность КЗ, МВА |
- |
70 |
| Обороты, об/мин |
1000 |
Таблица 2. Параметры синхронных генераторов
| Номинальное напряжение, кВ |
6,3 |
| Номинальная мощность, кВт |
2000 |
| Емкость обмотки статора для трех фаз, мкФ |
0,077 |
| Коэффициент мощности, cos |
0,8 |
Сверхпереходное сопротивление,  , отн. ед. |
0,1 |
Таблица 3. Параметры трансформаторов
Трансформатор
|
Номинальное напряжение,
кВ
|
Номинальная мощность,
МВА
|
Напряжение
КЗ, %
|
| ВН |
НН |
| Т1, Т2 |
110 |
35 |
10 |
10,5 |
| Т9, Т10 |
35 |
0,4 |
2,5 |
6,5 |
Таблица 4. Параметры системы и линий
| Элемент |
Номинальное напряжение,
кВ
|
Мощность
КЗ, МВА
|
Длина
линий, км
|
| Система |
110 |
2000 |
| W1, W2 |
110 |
30 |
| W3, W4 |
35 |
3 |
Таблица 5. Параметры дуговых сталеплавильных печей и конденсаторных установок
Элемент
|
Номинальное напряжение, кВ |
Мощность
|
Вид регулирования
|
| СА1, СА2 |
10 |
1480 кВт |
по току и напряжению |
| ВС1, ВС2 |
6 |
400 квар |
В функции cos с коррекцией по времени |
Введение
Целью данного курсового проекта является расчет устройств РЗ и А системы электроснабжения. При работе элементов систем электроснабжения возможно возникновение ненормальных и аварийных режимов. К ним относятся короткие замыкания, перегрузки, понижение уровня напряжения, частоты и другие.
Повреждения и ненормальные режимы должны быть устранены, и это является основным назначением устройств релейной защиты и системной автоматики.
К устройствам релейной защиты предъявляются следующие требования: селективность, необходимое быстродействие, чувствительность и надежность. Перечисленные требования удовлетворяются правильным выбором устройств релейной защиты, схем соединения устройств РЗ, расчётом установок срабатывания.
1. Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания проводим в относительных единицах. Все полученные величины приведены к базовым условиям. Базовую мощность принимаем равной: 
= 1000 МВА.
Схема замещения приведена на рисунке 1.1:
Рис. 1.1. Схема замещения
Определим сопротивления схемы замещения:
Сопротивление системы согласно [l.стр. 131]:
 , (1.1)
где SK3 - мощность короткого замыкания системы.
 .
Определим параметры линий 110 кВ (нагрузкой являются трансформаторы Т1 и Т2) с учетом допустимой перегрузки трансформатора согласно [1,стр.213):
 , (1.2)
где  - номинальная мощность трансформатора, кВА, 
- номинальное напряжение трансформатора кВ.
 А
Выбор сечения проводов проводим по экономической плотности тока [1, стр.232].
 (1.3)
где  - экономическая плотность тока, при  ч
для сталеалюминиевых проводов, = 1  [3, стр.266]; I, A –ток на участке сети.
Принимаем провод АС-70/11 сечением 70  ; с удельными сопротивлениями:  Ом/км и реактивным сопротивлением  Ом/км. [3, стр.577].
Сопротивление ЛЭП согласно [1, стр.131]:
 (1.4)
где  - среднее значение напряжения на шинах в месте короткого замыкания,
l – длина ЛЭП.
Определяем параметры линий 35 кВ. Нагрузкой линии 35 кВ, при простое второй будут трансформаторы Т7, Т8, Т9 и Т10. Так как параметры трансформаторов Т7 и Т8 не даны, принимаем для расчета нагрузку этих трансформаторов – четыре синхронных двигателя:
 (1.5)
где  ,  ,  - параметры синхронного двигателя ( табл. 1 )
 А
Выбор сечения питающего кабеля проводим по экономической плотности тока.
При   ч
для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией с алюминиевыми жилами = 1,4 [3, стр.266].
Принимаем 2 кабеля ААБ-35-(3Ч185) общим сечением 370 ; с удельными сопротивлениями  Ом/км и  Ом/км. [2, стр.421].
Сопротивление трансформаторов согласно [1, стр.131]:
 (1.6)
где  - номинальная мощность трансформатора;  - напряжение короткого замыкания;
Для трансформатора мощностью 10МВА соотношение x/r составляет порядка 10.
Исходя из этого, принимаем:
для трансформатора блока 2 МВт принимаем [1, стр.613] 
Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6.
Исходя из этого, принимаем:
Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6.
Исходя из этого, принимаем:
Сопротивление генераторов согласно [1, стр.131]:
 (1.7)
для генератора мощностью 2 МВА соотношение x/r составляет порядка 15. Исходя из этого, принимаем:
Расчет токов КЗ для точки К1
Упростив схему замещения относительно точки К1 получаем схему, представленную на рис 1.2.
Рис. 1.2. Упрощенная схема замещения
Базовый ток согласно [1, стр.142]:
 (1.8)
где  - среднее значение напряжения в месте короткого замыкания (115 кВ).
 кА .
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.137]:
 (1.9)
где  - ЭДС источника в относительных единицах [1, стр.130].
Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:
Ветвь энергосистемы ( сопротивление ветви составляет 1,76 отн. ед.):
 кА
Ветвь генератора G2 ( сопротивление ветви составляет 41,89 отн. ед.):
 кА
Общий ток:
 кА
Определим величину ударного тока [1, стр.148]:
 (1.10)
где  - ударный коэффициент:
 (1.11)
где:  - угол между векторами тока и напряжения в момент короткого замыкания;
 (1.12)
 - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания;
 (1.13)
 - угловая частота;
 (1.14)
Ветвь энергосистемы:
 кА
Ветвь генератора G2:
 кА.
Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:
 кА .
Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания.
Согласно [1, стр.151]:
(1.15)
 (1.16)
 - время действия релейной защиты ( принимаем = 0,01 с );
 - собственное время отключения выключателя.
При установке выключателя ВВБК-110Б-50, собственное время отключения выключателя составит = 0,045 с [1, стр.630]:
Тогда t= 0,01+0,045 = 0,055 с .
Ветвь энергосистемы:
Ветвь генератора G2:
 кА
Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с:
 кА .
Определим величину периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени t = 0,055 с .
Периодическая составляющая тока короткого замыкания от энергосистемы в любой момент времени неизменна:
 кА .
Ветвь генератора G2:
Так как генератор значительно удален от точки короткого замыкания ( за двумя ступенями трансформации), принимаем:
 кА .
Общая величина периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с составит:
 кА .
Расчет несимметричных токов короткого замыкания
Для упрощения расчетов принимаем величины сопротивления обратной последовательности всех элементов схемы, (включая синхронные генераторы) равными величинам сопротивлений прямой последовательности:
 (1.17)
Схема замещения нулевой последовательности представлена на рисунке 2.1:
Рис. 2.1. Схема замещения нулевой последовательности.
Согласно [1, стр.160]: справедливо соотношение  для одноцепных ЛЭП со стальным тросом, заземлённым с одной стороны. Тогда:
 (1.18)
Величины сопротивлений нулевой последовательности остальных элементов схемы, равны величинам соответствующих сопротивлений прямой последовательности [1, стр.160].
Двухфазное короткое замыкание.
 (1.19)
Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:
Ветвь энергосистемы (  = 1,76 отн. ед. ):
 кА
Ветвь генератора G2 ( = 41,89 отн. ед. ):
 кА
Общий ток:
 кА
Определим величину ударного тока:
Ветвь энергосистемы:
 кА
Ветвь генератора:
 кА .
Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:
 кА .
Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания:
Ветвь энергосистемы:
Ветвь генератора G2:
 кА
Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 c :
 кА .
Величину периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с считаем неизменной:
кА .
Двухфазное короткое замыкание на землю.
Преобразуем схему замещения нулевой последовательности относительно точки К1.
 отн. ед.
Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:
 (1.20)
 отн. ед.
 отн. ед.
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:
 (1.21)
 кА
Определим величину ударного тока:
 кА
Величина апериодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t = 0,055 с.
Величина периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t =0,055 с.
 кА .
Однофазное короткое замыкание на землю.
Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:
 (1.22)
 отн. ед.
Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:
 (1.23)
 кА
Определим величину ударного тока:
кА
Расчеты токов КЗ для других точек аналогичны расчётам для точки К1. Результаты расчётов приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1 Сводная таблица результатов расчёта токов короткого замыкания
| Точка КЗ |
Вид повреждения |
Источник |
 кА |
 кА |
КЛ
(ВЛ 110 кВ)
|
Трехфазное КЗ |
Система: |
2,85 |
4,7 |
| Генератор G2: |
0,13 |
0,3 |
| Итого: |
2,98 |
5 |
| Двухфазное КЗ |
Система: |
2,47 |
4,06 |
| Генератор G2: |
0,11 |
0,25 |
| Итого: |
2,58 |
4,31 |
| Однофазное КЗ на землю |
Итого: |
0,89 |
1,75 |
К2
(РУ 35 кВ)
|
Трехфазное КЗ |
Итого: |
1,84 |
4,17 |
| Двухфазное КЗ |
Итого: |
1,6 |
3,63 |
К3
(Сторона ВН ГПП)
|
Трехфазное КЗ |
Итого: |
1,75 |
3,87 |
| Двухфазное КЗ |
Итого: |
1,52 |
3,35 |
К4
(РУ 0,4 кВ)
|
Трехфазное КЗ |
Итого: |
40,9 |
91,5 |
| Двухфазное КЗ |
Итого: |
35,42 |
79 |
| Однофазное КЗ на землю |
Итого: |
44,68 |
99,8 |
К5
(РУ 6 кВ)
|
Трехфазное КЗ |
Итого: |
2,6 |
4,1 |
| Двухфазное КЗ |
Итого: |
2,25 |
5,03 |
2. Выбор тока плавкой вставки предохранителей для защиты асинхронного электродвигателя
При выборе предохранителей для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].
Условия выбора предохранителя:
 (2.2)
где  - номинальный ток плавкой вставки, А;  - номинальный ток двигателя, А;  - коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя; = 1,6 ч 2,0 при тяжелом пуске; = 2,5 при легком пуске;  - пусковой ток двигателя, А.
 (2.3)
(2.4)
где  - кратность пускового двигателя ( 5ч7 );  - номинальные величины мощности, напряжения, коэффициента мощности и КПД двигателя.
Для двигателя М1:
 А
 А
 А
Принимаем к установке предохранитель типа: НПН2;  = 63 А; = 25 А; [2, стр.371].
Для остальных двигателей расчеты аналогичны. Результаты расчетов приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1 Результаты выбора предохранителей
| Двигатель |
 кВт |
, А |
, А |
 , А |
Предохранитель |
| Тип |
, А |
, А |
| М1 |
5 |
10,27 |
51,35 |
20,54 |
НПН2 |
63 |
25 |
| М2 |
60 |
123,27 |
616,35 |
246,54 |
ПН2 |
250 |
250 |
| М3 |
7,5 |
15,41 |
77,05 |
30,82 |
НПН2 |
63 |
32 |
| М4 |
5,5 |
11,3 |
56,5 |
22,6 |
НПН2 |
63 |
25 |
| М5 |
4 |
8,22 |
41,1 |
16,44 |
НПН2 |
63 |
20 |
| М6 |
15 |
30,82 |
154,1 |
61,64 |
НПН2 |
63 |
63 |
Предохранитель FU3, от которого запитана группа электродвигателей, выбирается согласно следующих условий:
 , (2.5)
 , (2.6)
где  и  -пусковой и номинальный ток максимального по мощности двигателя, питающегося от выбираемого предохранителя, А;  - коэффициент спроса для этого двигателя (так как не дано иное, принимаем =1);  - расчетный ток двигателей, питающихся от выбираемого предохранителя, А.
 (2.7)
 А
 А .
Принимаем к установке предохранитель типа ПН2; = 400 А;  = 355 А; [2, стр.371].
Для обеспечения селективности действия защиты для предохранителя FU2 принимаем плавкую вставку с номинальным током: = 630 А.
Предохранитель типа: ПН2; = 630 А; = 630 А; [2, стр.371].
3. Выбор установок автоматов
При выборе автоматов для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].
Условия выбора:
 (3.1)
 (3.2)
где  - номинальный ток уставки теплового расцепителя автомата, А;
 - номинальный ток уставки электромагнитного расцепителя автомата, А;
Автомат для двигателя М1:
 А
 А
Выбираем автомат типа АЕ 2023М, =12,5 А, = 87,5 А, без выдержки времени (t = 0 с.).
Для остальных двигателей выбор производится аналогично. Результаты приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 Результаты выбора автоматического выключателей
| Двигатель |
, А |
, А |
 ,А |
Предохранитель |
| Тип |
, А |
,А |
| М1 |
10,27 |
51,35 |
64,19 |
АЕ 2023 |
12,5 |
87,5 |
| М2 |
123,27 |
616,35 |
770,44 |
АЕ 2063 М |
160 |
800 |
| М3 |
15,41 |
77,05 |
96,31 |
АЕ 2023 |
16 |
112 |
| М4 |
11,3 |
56,5 |
70,63 |
АЕ 2023 |
12,5 |
87,5 |
| М5 |
8,22 |
41,1 |
51,38 |
АЕ 2023 |
10 |
70 |
| М6 |
30,82 |
154,1 |
192,63 |
АЕ 2043 М |
31,5 |
220,5 |
Выбор автомата QF3.
Автомат, от которого запитана группа двигателей выбирается по следующим условиям:
 (3.3)
 (3.4)
где  - возможный кратковременный ток через автомат, А.
(3.5)
А
 А
 А
Принимаем автомат типа АВМ-4Н, = 200 А, = 1000 А [2 стр.371].
Принимаем такой же автомат и для QF2. Автоматы типа АВМ – 4Н имеют регулируемую (0-10 с ) выдержку времени, что позволяет получить требуемую ступень селективности.
Выбор автомата QF1.
Ток уставки автомата определяем из условия:
 (3.6)
где  - номинальный ток трансформатора Т9.
 А
А
Принимаем автомат серии Э «Электрон» типа ЭО40С, = 6300 А [2 стр.379].
4. Проверка чувствительности предохранителя
Чувствительность предохранителя обеспечивается, если выполняется условие:
 (4.1)
где  = 44680 А – ток однофазного замыкания на землю (табл. 1.1).
Для двигателя М1:  А;
Для двигателя М2:  А;
Для двигателя М3:  А;
Для двигателя М4: А;
Для двигателя М5:  А;
Для двигателя М6:  А;
Предохранитель FU3:  А;
Предохранитель FU2:  А.
Рассчитанная величина тока КЗ значительно превышает полученные величины, следовательно предохранители обладают достаточной чувствительностью.
5. Проверка чувствительности автоматов
Чувствительность автоматов обеспечивается, если выполняется условие:
 (5.1)
где = 44680 А – ток однофазного замыкания на землю (табл. 1.1).
Для двигателя М1:  А;
Для двигателя М2:  А;
Для двигателя М3:  А;
Для двигателя М4: А;
Для двигателя М5:  А;
Для двигателя М6:  А;
Автомат QF3 (QF2):  А.
Автоматы обладают достаточной чувствительностью.
Чувствительность вводного автомата проверяем по условию:
 (5.2)
где  =35420 А – ток  фазного КЗ на стороне НН трансформатора (табл. 1.1);
Вводной автомат обладает достаточной чувствительностью.
6. Время срабатывания предохранителя и автомата
Время срабатывания плавкой вставки предохранителя определяем по типовым характеристикам зависимости времени сгорания плавкой вставки предохранителя от величины тока, протекающего по предохранителю [8, стр.384].
При токе КЗ  =40900 А время сгорания плавкой вставки предохранителя составит:
Для двигателя М1:  с;
Для двигателя М2:  с;
Для двигателя М3:  с;
Для двигателя М4: с;
Для двигателя М5:  с;
Для двигателя М6: с;
Предохранитель FU3:  с;
Предохранитель FU2:  с.
Время срабатывания автомата с мгновенным расцепителем равно нулю, т.е. автоматы, защищающие двигатели, срабатывают мгновенно.
Время срабатывания автомата QF3, защищающего группу двигателей, принимаем на ступень селективности больше, чем у автоматов двигателей.
 (6.1)
 - ступень селективности, принимаем равной 0,2 с.
с
 с
 с
7. Проверка селективности между элементами релейной защиты
Селективность между последовательно установленными предохранителями соблюдается, если выполняется условие [8,стр.384]:
 (7.1)
где  - время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к источнику питания;  - время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к нагрузке; коэффициент 1,7-3 учитывает конструктивные особенности плавких вставок.
Наибольшее время сгорания имеет предохранитель, защищающий двигатель М2
с.
 с,
чем меньше времени, определенного для FU3 по типовым характеристикам: с.
 с,
чем меньше времени, определенного для предохранителя FU2 по типовым характеристикам: с.
Селективность действия автоматических выключателей обусловлена выдержками времени рассчитанными в Пункте 6.
8. Расчет защиты двигателей напряжением 6 кВ
Синхронные электродвигатели защищают от следующих повреждений и ненормальных режимов работы:
- от междуфазных КЗ обмотки статора;
- от замыканий на землю обмотки статора;
- от перегрузки;
- от понижения напряжения.
Защита от междуфазных КЗ в обмотке статора
Для защиты двигателя от междуфазных КЗ в обмотке статора применяем токовую отсечку с использованием токовых реле типа РТ-40. Схема соединения трансформаторов тока неполная звезда. Ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока двигателя, согласно [6,стр.379]:
 (8.1)
где  - коэффициент надежности, =1,4 для реле серии РТ-40.
Номинальный ток двигателя:
 (8.2)
где  - параметры синхронного двигателя (табл. 1)
 А
Пусковой ток двигателя:
 А
 А
Ток срабатывания реле согласно [6,стр.379]:
 (8.3)
где  - коэффициент схемы, = 1 для схемы соединения трансформаторов тока неполная звезда;  - коэффициент трансформации трансформаторов тока.
Принимаем трансформатор тока типа ТВЛМ6-УЗ;  =150 А,  = 5 А [2,стр.294].
 А
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/50 с током срабатывания  =32 А, соединение катушек параллельное, указательное реле РУ-21/0,05 и промежуточное реле РП-23,  =220 В.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [6,стр.379]:
 (8.4)
где =2250 А – ток двухфазного КЗ в сети 6 кВ (табл. 1.1).
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от замыканий на землю обмотки статора
Защита от замыканий на землю выполняется на токовом реле, подключаемом к трансформатору тока нулевой последовательности с подмагничиванием. Ток срабатывания защиты согласно [7,стр.401]:
 (8.5)
где = 1,25 – коэффициент надежности;  - коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока двигателя при внешних перемежающихся замыканиях на землю (для защиты без выдержки времени принимают =3,5 );
 - собственный ток замыкания на землю.
 (8.6)
где  =314  - угловая частота; - номинальное напряжение двигателя, кВ;
 - емкость двигателя, мкФ/фазу:
 (8.7)
где k – коэффициент, учитывающий класс изоляции (k=40 для класса изоляции В);
S – номинальная мощность двигателя, кВА;  - скорость вращения ротора двигателя (данные на двигатель в табл. 1).
Номинальная мощность двигателя:
 кВА;
мкФ/фазу
 А
 А
Так как ток срабатывания защиты не превышает 10 А (для двигателей до 2000 кВт), защиту от замыканий на землю не устанавливаем.
Защита от перегрузок
Для защиты двигателей от перегрузки используем однорелейную токовую защиту. Ток срабатывания защиты согласно [7,стр.379]:
 (8.8)
где =1,2;  - коэффициент возврата (для реле РТ-40: =0,8);
 А
Ток срабатывания реле:
 А
Для выполнения защиты выбираем токовое реле РТ-40/10 с током срабатывания  = 5,75 А. Соединение катушек параллельное. Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-143 с временем срабатывания 15 с.
Защита от понижения напряжения
Напряжение срабатывания защиты согласно [7,стр.394]:
 (8.9)
 кВ
Напряжение срабатывания реле:
 (8.10)
где  =1,25; =1,2 для реле минимального напряжения РН-54;
 - коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
Принимаем трансформатор напряжения НТМИ-6-66:  =6 кВ,  =100 В, [1,стр.634].
 В
Для выполнения защиты применяем реле напряжения РН-54/160 с  =47 В (первый диапазон). Для создания требуемой выдержки времени применяем реле времени ЭВ-123. Время срабатывания защиты принимаем 1 с, считая защищаемый двигатель неответственным.
Проверка трансформаторов тока на 10% погрешность
При проверке руководствуемся рекомендациями, изложенными [8,стр.330].
Определим сопротивление нагрузки на трансформатора тока.
 (8.11)
где  - сопротивление соединительных проводов, Ом;  - сопротивление обмоток реле, включенных в фазный провод, Ом;  - сопротивление обмоток реле, включенных в нулевой провод, Ом;  =0,1 Ом – переходное сопротивление контактов.
Сопротивление проводов:
 (8.12)
где  - удельное сопротивление материала провода (=0,0283  , для алюминия);  - расчетная длина соединительных проводов от трансформатора тока до реле (=5 м);  - сечение провода ( =4 мм ).Сопротивление реле:
 (8.13)
где  - потребляемая мощность реле,  ( для РТ-40/50: =0,8 ВА; для РТ-40/10: =0,5 ВА);  - ток срабатывания реле, А.
 Ом
 Ом
 Ом
 Ом
Кратность расчетного тока срабатывания к номинальному току трансформатора тока составит:
 (8.14)
где  =1,2 – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока КЗ;  =0,8 – коэффициент. учитывающий возможное ухудшение характеристик намагничивания трансформаторов тока.
По кривой 10% погрешности трансформатора тока, с учетом кратности первичного тока срабатывания, определяем  Ом, что больше расчетного 0,1764 Ом [6,стр.340].
Трансформаторы тока будут работать в заданном классе точности.
Схема защиты приведена в приложении.
9. Расчет защиты цехового трансформатора
Защита предусматривается от следующих повреждений и ненормальных режимов:
- от междуфазных КЗ в обмотках трансформатора и на их выводах;
- от витковых замыканий;
- защита от внешних КЗ;
- перегрузки;
- снижение уровня масла в баке трансформатора.
Защита трансформатора от междуфазных КЗ
Для защиты трансформатора от междуфазных КЗ применяем токовую отсечку без выдержки времени. Схема соединений трансформатора тока и обмоток реле неполная звезда.
Ток срабатывания защиты отстраивается от тока трехфазного КЗ за трансформатором, согласно [7,стр.297]:
 (9.1)
 =1,4 – коэффициент надежности;  =40900 А – ток трехфазного КЗ за трансформатором (табл. 1.1).
 А
Ток срабатывания защиты, приведенный к стороне ВН:
 А,
где  - коэффициент трансформации трансформатора Т9 (Т10).
Номинальный ток трансформатора:
 А
Принимаем трансформатор тока типа ТФЗМ35А-У3;  =50 А,  =5 А [2,стр.302]. Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-4040/100 с током срабатывания  =65,4 А, соединение катушек параллельное, указательное реле РУ-21/0,5 и промежуточное реле РП-23,  =220 В.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [7,стр.297]:
 (9.2)
где  =1520 А – ток двухфазного КЗ на стороне ВН трансформатора (табл. 1.1).
 ;
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от внешних КЗ
Для защиты от внешних КЗ и резервирования действия основных защит (токовой отсечки и газовой защиты) устанавливается МТЗ с выдержкой времени.
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока трансформатора с учетом самозапуска двигателей, согласно [6,стр.296]:
 (9.3)
где =1,2 и  =0,8 – коэффициенты надежности и возврата реле РТ-40;
 - коэффициент, учитывающий самозапуск заторможенных электродвигателей
=(3-3,5).
 А.
Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания = 18,55 А, соединение катушек параллельное.
Выдержка времени МТЗ выбирается с учетом селективности:
 (9.4)
где  =0,6 с –выдержка времени автомата QF1 на стороне НН трансформатора  =0,5 с – ступень селективности для МТЗ.
 с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-114.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [6,стр.297]:
 (9.5)
где = 35420 А – ток двухфазного КЗ на стороне НН трансформатора (табл. 1.1).
Приводим величину тока двухфазного КЗ на стороне НН трансформатора к стороне ВН, и вычисляем коэффициент чувствительности:
 ;
что удовлетворяет условию проверки.
Защита трансформатора от перегрузки.
Для защиты от перегрузки используем однорелейную токовую защиту. Ток срабатывания защиты согласно [7,стр.332]:
 (9.6)
где =1,05; - коэффициент возврата (для реле РТ-40: =0,8);
 А
Ток срабатывания реле:
 А
Для выполнения защиты выбираем токовое реле РТ-40/10 с током срабатывания =54,1 А. Соединение катушек параллельное.
Выдержка времени защиты от перегрузки выбирается на ступень селективности больше выдержки времени МТЗ:
 (9.7)
 с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.
Защита от внутренних повреждений и понижения уровня масла в баке
Любые ( даже незначительные ) повреждения, а также повышенные нагревы внутри бака трансформатора вызывают расположение масла и органической изоляции, что сопровождается выделением газа. Интенсивность газообразования и химической состав газа зависят от характера и размеров повреждения. Защита выполняется так, чтобы при медленном газообразовании подавался сигнал, а при бурном газообразовании, что присутствует при коротких замыканиях, происходило отключение поврежденного трансформатора. Кроме того, защита реагирует на опасные понижения уровня масла в баке трансформатора.
Газовая защита является универсальной и наиболее чувствительной защитой трансформаторов от внутренних повреждений ( реагирует на все виды повреждений, включая витковые замыкания).
Газовая защита выполняется с использованием реле типа РЗТ-80.
10. Расчёт защиты линии 35 кВ
Защита предусматривается от следующих повреждений и ненормальных режимов:
- от междуфазных КЗ;
- от перегрузки;
- от замыкания на землю;
Для защиты 35 кВ устанавливаем токовую отсечку, максимальную токовую защиту (МТЗ) с выдержкой времени и защиту от замыкания на землю.
Расчет токовой отсечки
Схема соединений трансформатора тока и обмоток реле звезда. Схему защиты выполняем на переменном оперативном токе.
Ток срабатывания защиты отстраивается от тока трехфазного КЗ за трансформатором, согласно [7,стр.297]:
 (10.1)
где  =1,2 – коэффициент отстройки; =40900 А – ток трехфазного КЗ за трансформатором ( табл. 1.1.).
Ток трехфазного КЗ, приведенный к стороне ВН трансформатора:
 А,
где - коэффициент трансформации трансформатора Т9 (Т10).
 А
Ток в линии:
 =115,5 А (Пункт 1).
Принимаем трансформатор тока типа ТЛК35-У3; =200 А, =5 А [2,стр.302]. Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания =14 А, соединение катушек параллельное.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [7,стр.297]:
 (10.2)
где =1520 А – ток двухфазного КЗ на стороне ВН трансформатора (таб. 1.1).
что удовлетворяет условию проверки.
Расчёт МТЗ линии 35 кВ
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока линии с учетом самозапуска двигателей, согласно [6,стр.296]:
 (10.3)
где  =1,2 – коэффициент отстройки,  =0,8 – коэффициент возврата для реле РТ-40; - коэффициент, учитывающий самозапуск заторможенных электродвигателей ( = 2,5 ); =115,5 А.
 А
Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания =10,8 А, соединение катушек параллельное.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [7,стр.297]:
(10.4)
где =1520 А – ток двухфазного КЗ в конце, защищаемой линии (табл. 1.1).
что удовлетворяет условию проверки.
Время срабатывания защиты отстраиванием от времени срабатывания МТЗ трансформатора Т9 (Т10):
 (10.5)
=0,5 с – ступень селективности для МТЗ.
 с
Защита от замыкания на землю линии 35 кВ
Для защиты от замыканий на землю линии 35 кВ, принимаем защиту нулевой последовательности, подключенную к фильтру токов нулевой последовательности.
Емкостной ток замыкания на землю кабельной сети согласно [6,стр.224]:
 (10.6)
где U =35 кВ – междуфазное напряжение сети; L = 3 км – длина линии.
 А
Ток срабатывания защиты определяется из условия обеспечения величины коэффициента чувствительности не менее двух:
 (10.7)
 А
Принимаем ток срабатывания защиты, равный:  =4,7 А
Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/0,2 с током срабатывания =0,12 А, соединение катушек параллельное.
Схема защиты линии 35 кВ приведена в приложении.
11. Расчет защиты линии 110 кВ
Для защиты линии 110 кВ устанавливаем:
- токовую отсечку;
- максимальную токовую защиту, с выдержкой времени;
- защиту от замыкания на землю.
Расчет токовой отсечки
Ток срабатывания токовой отсечки отстраивается от тока КЗ, в конце защищаемого участка [7,стр.297]:
 (11.1)
где  =1,2 коэффициент отстройки; =1840 А – ток трехфазного КЗ на трансформатором (табл. 1.1).
Ток трехфазного КЗ, приведенный к стороне ВН трансформатора:
 А,
где  - коэффициент трансформации трансформатора Т1 (Т2).
 А
Ток в линии:
 =73,48 А (Пункт 1).
Принимаем трансформатор тока типа ТФЗМ110Б-1-У3; =100 А, =5 А [2,стр.304].
Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/50 с током срабатывания =35,1 А, соединение катушек параллельное.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [7,стр.297]:
(11.2)
где =2580 А- ток двухфазного КЗ на стороне ВН трансформатора (табл. 1.1).
что удовлетворяет условию проверки.
Расчет МТЗ линии 110 кВ
Ток срабатывания МТЗ согласно [6,стр.296]:
 (11.3)
где =1,2 – коэффициент отстройки, = 0,8 – коэффициент возврата для реле РТ-40; = 2,5 – коэффициент самозапуска; =73,48 А –расчетный ток в линии.
 А
Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания =13,75 А, соединение катушек параллельное.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [6,стр.297]:
(11.4)
где =2580 А – ток двухфазного КЗ в конце, защищаемой линии (табл. 1.1).
что удовлетворяет условию проверки.
Время срабатывания защиты отстраиванием от времени срабатывания МТЗ КЛ 35 кВ.
 (11.5)
=0,5 с – ступень селективности для МТЗ.
 с
Защита от замыкания на землю линии 110 кВ
При расчете руководствуемся рекомендациями, изложенными в [6,стр.208].
В качестве защиты от замыкания на землю линии 110 кВ принимаем токовую отсечку нулевой последовательности без выдержки времени.
Ток срабатывания защиты отстраивается от возможного тока нулевой последовательности, протекающего в сторону защищаемой линии:  =890 А (табл. 1.1):
 (11.6)
где =1,2 – коэффициент надежности.
 А
Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/100 с током срабатывания =53,4 А, соединение катушек параллельное.
Схема защиты линии 110 кВ приведена в приложении.
12. Расчет защиты трансформатора на ГПП
Защиты предусматриваются от следующих повреждений и ненормальных режимов:
- от междуфазных КЗ в обмотках трансформатора и на их выводах;
- от витковых замыканий;
- защита от внешних КЗ;
- перегрузки;
- снижение уровня масла в баке трансформатора.
Защита от междуфазных КЗ
Для защиты трансформатора от междуфазных КЗ применяем дифференциальную защиту м реле типа РНТ-565. При расчетах руководствуемся рекомендациями, изложенными в [7,стр.310-стр.318]. Расчёт проводим в табличной форме.
Таблица 12.1 Расчёт уставок дифференциальной защиты
Искомая величина
|
Расчетная
формула
|
Расчетные величины |
| 110 кВ |
35 кВ |
Первичный ток, А
|
 |
=52,5 А |
= 165 А |
| Схема соединения |
- |
Y |
 |
| Схема соединения ТА |
- |
|
Y |
| Устанавливаемый ТА |
-
|
ТФЗМ110Б-1-У3;
=100 А, = 5 А
|
ТЛК35-У3;
=200 А,
= 5 А
|
| Коэффициент трансформации ТА |
 |
 =20
|
=40
|
| Коэффициент схемы ТА |
- |
 |
1 |
| Ток в плечах защиты |
 |
 = 4,546 А |
 = 4,125 А |
| Ток КЗ, приведенный к ВН |
 |
 А |
| Ток небаланса от ТА и РПНа |
 |
 А |
| Ток срабатывания защиты |
|
 А
 А
|
Принимаем большую величину тока срабатывания защиты:  А |
| Ток срабатывания реле |
 |
=13,7 А |
=11,95 А |
Сторона с большим вторичным током, принимается как основная:  =13,7 А |
Примечания:
- данные на трансформаторы тока приведены согласно [2,стр.302,304];
-  = 1840 А, табл. 1.1;
-  , коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока КЗ (принимаем 1, так как используем реле с быстронасыщаемыми трансформаторами тока );
-  , коэффициент, учитывающий однотипность трансформаторов тока;
-  - погрешность трансформатора тока;
-  , коэффициент, учитывающий наличие РПН;
-  , коэффициент надежности;
-  намагничивающая сила срабатывания реле.
Защита от внешних коротких замыканий
Для защиты от внешних коротких замыканий принимаем МТЗ в трехфазном
исполнении. Схема соединения трансформаторов тока и реле – звезда.
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока трансформатора с учетом самозапуска двигателей, согласно [6,стр.296]:
(12.1)
где =1,2 и  = 0,8 – коэффициенты надежности и возврата для реле РТ-40;
- коэффициент, учитывающий самозапуск заторможенных электродвигателей ( = 3-3,5 ).
 А.
Согласно «Сборника директивных материалов Минэнерго СССР» от 1971 г. для обеспечения надежного действия защиты требуется:
 (12.2)
 =  А
Принимаем ток срабатывании защиты, равный: =210 А
Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/20 с током срабатывания =10,5 А, соединение катушек параллельное.
Выдержка времени МТЗ выбирается с учетом селективности:
 (12.3)
где  =1,6 с – выдержка времени МТЗ кабельной линии 35 кВ; = 0,5 с – ступень селективности для МТЗ.
 =1,6 + 0,5 = 2,1 с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.
Коэффициент чувствительности защиты согласно [6,стр.297]:
(12.4)
где  = 1600 А – ток двухфазного КЗ на стороне НН трансформатора ( табл. 1.1).
Приводим величину тока двухфазного КЗ на стороне НН трансформатора к стороне ВН, и вычисляем коэффициент чувствительности:
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от перегрузки
Для защиты от перегрузки используем однорелейную токовую защиту. Ток срабатывания защиты согласно [7,стр.332]:
 (12.5)
где =1,05; - коэффициент возврата (для реле РТ-40: = 0,8);
 А
Ток срабатывания реле:
 А
Для выполнения защиты выбираем токовое реле РТ-40/6 с током срабатывания =3,44 А. Соединение катушек параллельное.
Выдержка времени защиты от перегрузки выбирается на ступень селективности больше выдержки времени МТЗ:
 (12.6)
 с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.
Защита от внутренних повреждений и понижения уровня масла в баке
В качестве защиты от внутренних повреждений и понижения уровня масла в баке трансформатора применяем газовую защиту.
Газовая защита выполняется с использованием реле типа РТЗ-80
Схема защиты трансформатора приведена в приложении.
13. Расчет АВР секционного выключателя
Выдержка времени автоматического включения секционного выключателя отстраивается от времени действия МТЗ отходящих линий и времени включения резерва:
 , (13.1)
где = 0,5-0,7 с ступень селективности;
 (13.2)
 (13.3)
где  - выдержка времени АПВ;  = 1 с – время готовности привода;
 =0,1 с – время отключения выключателя;  =0,3-0,5 – отстройка по времени.
 с
 с
 с
Принимаем  с
Схема устройства АВР на секционном выключателе Q5 ГПП приведена в приложении
14. Расчет защиты генератора
Согласно ПУЭ, для генераторов мощностью более 1 МВт предусматриваются устройства релейной защиты от следующих повреждений и нарушений нормального режима работы:
- многофазные замыкания в обмотке статора и его выводах;
- однофазные замыкания на землю;
- замыкание между витками обмотки статора;
- внешних КЗ;
- симметричной перегрузки обмотки статора;
- замыкания на землю в двух точках обмотки возбуждения.
Защита от многофазных КЗ обмотки статора
Применяем трехфазную, трехсистемную продольную дифференциальную защиту с реле типа РНТ-565. При расчетах руководствуемся рекомендациями, приведенными в [6,стр.279-стр.294].
Первичный ток срабатывания принимается больший, из вычисленных по двум условиям:
 (14.1)
 (14.2)
где =1,3ч1,4 – коэффициент надежности;  =1 – коэффициент, учитывающий переходной процесс, при применении реле типа РНТ-565;  =0,5 – для однотипных трансформаторов тока;  =0,1 – допускаемая наибольшая относительная погрешность трансформаторов тока; - максимальное значение начального сверхпереходного тока при внешнем трехфазном КЗ (на выводах генератора) и номинальной нагрузке генератора.
В относительных единицах:
 (14.3)
Номинальный ток генератора:
 (14.4)
 А
Принимаем трансформатор тока типа ТВЛМ6-У3;  =300 А,  =5 А [2,стр.294].
Ток трехфазного КЗ:
 (14.5)
 А
Определим ток срабатывания:
 А
 А
Принимаем =163,9 А.
Ток срабатывания реле:
 А,
Расчетное число витков дифференциальной обмотки:
 (14.6)
где  =100 А - магнитодвижущая сила срабатывания реле.
 витка
Принимаем в дифференциальной обмотке  ; и в уравнительной обмотке  ; что в общей сложности составляет 35 витков.
Уточненный ток срабатывания защиты:
 (14.7)
Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты:
 (14.8)
где , согласно [6,стр.280]:
 (14.9)
 А
 =0,111 [8,стр.8].
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от однофазных повреждений в обмотке статора
Для защиты от замыканий на землю в обмотке статора применяют токовую защиту нулевой последовательности. Защита подключается к трансформатору тока нулевой последовательности типа ТНПШ-3-1000, установленному со стороны шинных выводов генератора. В целях обеспечения требуемой чувствительности защиты осуществляется подмагничивание трансформатора тока нулевой последовательности переменным током от цепей трансформатора напряжения.
При внешних многофазных КЗ, в реле, подключенному к ТНП, возможно появление значительных токов небаланса. Для предотвращения излишних срабатываний, защиту выводят из действия защитой генератора от внешних КЗ.
Схема защиты содержит два реле тока, предназначенных для устранения замыканий на землю в обмотке статора и двойных замыканий на землю, одно из, которых в обмотке статора. Схема защиты приведена в приложении.
Чувствительность реле 1КА действует на отключение с выдержкой времени 1-2 с, создаваемую для отстройки от переходных процессов при внешних КЗ на землю.
Промежуточное реле 2KL блокирует грубое реле 2КА при внешних КЗ.
Ток срабатывания защиты, согласно [7,стр.352]:
 А, (14.10)
где  =2 и  =1,5 – коэффициенты надежности, учитывающие выдержку времени срабатывания защиты; =0,7 – коэффициент возврата реле тока;
 - ток небаланса, приведенный к первичной стороне трансформатора тока нулевой последовательности; упрощенно для ТНПШ можно принять:  1,5 а.
 - установившийся емкостной ток замыкания на землю защищаемого генератора:
 (14.11)
где  =314 угловая частота;  - емкость одной фазы обмотки статора;
 =6,3 кВ – линейное напряжение генератора.
 А
 А
Ток срабатывания защиты не превышает 5 А, что обеспечит надежное отключение генератора при замыканиях на землю. В качестве исполнительного органа чувствительной защиты применяем реле типа ЭТД-551/60 с последовательным соединением обмоток. В качестве исполнительного органа грубой защиты применяем реле типа ЭТ-521/2.
Защита от замыкания между витками одной фазы статора
Схема исполнения защиты приведена на рис. 14.1.
Рис. 14.2. поперечная дифференциальная защита от витковых замыканий в обмотке статора
При наличии в обмотке статора двух параллельных ветвей, для защиты от витковых замыканий в обмотке статора применяют односистемную поперечную дифференциальную защиту, действие которой, основано на сравнении геометрической суммы токов трех фаз одной ветви с геометрической суммой токов трех фаз другой ветви (генераторы мощностью 60 МВт и более).
Трансформатор ТА подключается в месте соединения нейтралей обмоток статора. К трансформатору подключается реле тока типа РТ-40/Ф, имеющие встроенный фильтр третьей гармоники. При витковом замыкании в одной из фаз, возникает уравнительный ток, который приводит к срабатыванию защиты. Защита действует на отключение генератора.
Ток срабатывания защиты отстраивается от токов небаланса, протекающих в реле в режимах холостого хода и короткого замыкания генератора.
Защита от внешних КЗ
Для защиты от внешних КЗ применяем максимальную токовую защиту с пусковым органом минимального напряжения. Трансформаторы тока включены в нейтрали, схеме соединения – полная звезда.
Пусковой орган минимального напряжения состоит из трех реле минимального напряжения, включенных на междуфазное напряжение.
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от номинального тока генератора, согласно [7,стр.356]:
 (14.12)
где =1,1-1,2 и =0,8 – коэффициенты надежности и возврата для реле РТ-40.
 А.
Ток срабатывания реле:
 А,
Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/10 с током срабатывания =5,72 А, соединение катушек параллельное.
Напряжение срабатывания защиты, согласно [7,стр.356]:
 (14.13)
 В
Напряжение срабатывания реле, согласно [7,стр.356]:
 (14.14)
где  = 1,1ч1,2 – коэффициент надежности;  =1,2 – коэффициент возврата для реле минимального напряжения типа РН-54;  - коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
 В
Для выполнения защиты применяем реле напряжения РН-54/160 с напряжением срабатывания  = 42 В.
Выдержка времени МТЗ выбирается с учетом селективности:
 (14.15)
где = 1,6 с – выдержка времени МТЗ кабельной линии 35 кВ; =0,5 с - ступень селективности для МТЗ.
 с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-124.
Коэффициент чувствительности защиты по току, согласно [7,стр.356]:
(14.16)
где =1600 А – ток даухфазного КЗ на выводах генератора.
 ;
что удовлетворяет условию проверки.
Коэффициент чувствительности защиты по напряжению согласно [7,стр.356]:
 (14.17)
где  =  - максимальное остаточное напряжение при КЗ в конце зоны действия защиты.
что удовлетворяет условию проверки.
Защита от симметричных перегрузок
Для защиты генератора от симметричных перегрузок используем однорелейную токовую защиту. Ток срабатывания защиты согласно [7,стр.379]:
 (14.18)
где =1,05; - коэффициент возврата ( для реле РТ-40: =0,8);
 А
Ток срабатывания реле:
 А
Для выполнения защиты выбираем токовое реле РТ-40/6 с током срабатывания =5,0 А. Соединение катушек параллельное.
Выдержка времени принимаем на ступень больше, чем выдержка времени защиты от внешних КЗ.
 (14.19)
 с
Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-123.
Защита от замыкания на землю во второй точке цепи возбуждения
Защита выполняется по мостовой схеме. В диагональ моста включается токовое реле КА. Схема исполнения защиты приведена на рис. 14.2.
Рис. 14.3 Защита от замыканий на землю обмотки возбуждения
Мост образуется сопротивлениями  и  левой и правой части обмотки возбуждения (относительно первой точки замыкания К1) и сопротивлениями и переменного резистора, подключенного к кольцам ротора генератора. До появления второго замыкания мост балансирует, на переменном резисторе устанавливают такое сопротивление, при котором ток в диагонали отсутствуют.
Этому соответствует условие:  При возникновении второй точки замыкание на землю (точка К2), баланс моста нарушается и защита срабатывает.
Даже при сбалансированном мосте через его диагональ может проходить ток, обусловленный неравномерностью воздушного зазора между статором и ротором генератора. Чтобы под действием указанного тока защита не сработала, последовательно с основной обмоткой  токового реле КА, включает реактор LR, имеющий для переменного тока большое сопротивление. Кроме этого, в диагональ моста включают трансформатор тока ТА, вторичный тока которого подводят к дополнительной обмотке  токового реле КА. Магнитодвижущая сила обмотки направлена встречно магнитодвижущей силе обмотки , поэтому воздействие переменного тока на реле КА уменьшается.
Защита от замыканий на землю в двух точках цепи возбуждения отстраивается от тока небаланса обусловлено неточный балансировкой моста и наличием переменного тока в реле.
Список литературы
1. Л. Д. Рожкова, В.С. Козулин. «Электрическое оборудование станций и подстанций» Москва: Энергоатомиздат 1987 г.
2. И. П. Крючков, Н. Н. Кувшинский, Б. Н. Неклепаев. « Электрическая часть станций и подстанций» Москва: Энергия 1978 г.
3. В. И. Идельчик «Электрические системы и сети» Москва, Энергоатомиздат 1989 г.
4. Б. Ю. Липкин. «Электроснабжение промышленных предприятий» Москва, «Высшая школа» 1975 г.
5 «Справочник по релейной защите». Под общей редакцией М.А. Берковича Государственное энергетическое издательство. 1963 г.
6. А. М. Авербух. «Релейная защита в задачах с решениями и примерами» Ленинград, Энергия 1975 г.
7. М. А. Беркович, В. А. « Основы техники и эксплуатации релейной защиты» Москва: Энергия 1971 г.
8. М. А. Беркович, В. Н. Вавин, М. Л. Голубев и др. «Справочник по релейной защите» Государственное энергетическое издательство, Москва, 1963 г.
|