Стартовая >> Книги >> РЗиА >> РЗиА СН тепловых электростанций

Релейная защита трансформаторов СН 6/0,4 кВ - РЗиА СН тепловых электростанций

Оглавление
РЗиА СН тепловых электростанций
Схемы электрических соединений питающих элементов собственных нужд
Типы релейной защиты, применяемой на питающих элементах собственных нужд
Релейная защита реактированных линий 6 кВ СН
Дифференциальная защита трансформатора, питающего РУСН 6 кВ
Другие защиты трансформатора, питающего РУСН 6 кВ
Схема защиты трансформатора, питающего РУСН 6 кВ
Релейная защита трансформаторов СН 6/0,4 кВ
Устройство АВР питающих элементов
Приложение, литература

На этих трансформаторах в качестве быстродействующей защиты от междуфазных КЗ в обмотках и на выводах 6 кВ трансформатора, а также в соединениях его с шинами 6 кВ применяется токовая отсечка без выдержки времени.
Токовая отсечка устанавливается на стороне 6 кВ трансформатора и выполняется с помощью двух реле тока, включенных на фазные токи. Двухрелейная схема по сравнению с ранее применявшейся однорелейной схемой повышает чувствительность токовой отсечки и увеличивает процент защищенных витков обмоток трансформатора.
На масляных трансформаторах мощностью 630 и 1000 кВ - А. если они размещены в камерах, из которых имеются двери, выходящие в помещение. где может находиться дежурный персонал, в соответствии с ПУЭ должна быть установлена газовая защита.
Однако -для масляного трансформатора мощностью 1000 кВ * А, поставляемого комплектно с газовым реле, независимо от места его установки целесообразно устанавливать газовую защиту для обеспечения надежной и чувствительной защиты при повреждениях внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газа.

Схема зашиты магистрали резервного питания 6 кВ
Рис. 20. Схема зашиты магистрали резервного питания 6 кВ:
а - цепи переменного тока; б цепи постоянного тока- К А Т1, КАТ2 - реле тока ГНТ-565 или РНТ-567 (РСТ-15): KHI - реле указательное РУ-21/0.025 (РЭУ 11-20-85842); KL1 - реле промежуточное РП-222 (РП-17); SG1-SG4 - блоки испытательные БИ-4: SX1-SX3 - накладки НКР-3; R1 - резистор 4700 Ом типа ПЭВ-
Для защиты трансформаторов от внешних КЗ и резервирования токовой отсечки и газовой защиты устанавливается максимальная токовая защита с выдержкой времени на стороне 6 кВ трансформатора.
На трансформаторах с соединением обмоток У/Ун-0 защита выполняется с двумя реле тока, включенными на фазные токи, а на трансформаторах с соединением обмоток Д/Ун-11 — с тремя реле тока с включением двух реле на фазные токи и одного реле на сумму токов двух фаз. При такой схеме повышается чувствительность защиты к двухфазным КЗ на стороне 0,4 кВ трансформатора.
На рабочих трансформаторах мощностью 160-630 кВ * А максимальная токовая защита, как правило, выполняется без пуска но напряжению. На рабочем трансформаторе мощностью 1000 кВ - А максимальная токовая защита на стороне 6 кВ может выполняться с пуском по напряжению. Пуск по напряжению предотвращает срабатывание защиты в режиме самозапуска, что позволяет не отстраивать защиту от токов самозапуска ответственных электродвигателей 0,4 кВ. Однако защита с пуском по напряжению может отказать в действии при дуговых КЗ из-за значительного падения напряжения на дуговом промежутке. Поэтому в ряде проектных организаций рекомендовано выполнение этой защиты в виде максимальной токовой защиты (без пусковых органов напряжения).
На резервных трансформаторах 6/0,4 кВ мощностью 630 и 1000 кВ • А максимальная токовая защита также может выполняться с пуском по напряжению в связи с тем, что при КЗ на наиболее удаленной секции 0.4 кВ, присоединенной к магистрали резервного питания, выполненной шинопроводом, величина расчетного тока КЗ заметно снижается в связи с большим индуктивным сопротивлением шинопровода.
Пусковой орган напряжения максимальной защиты выполняется с помощью реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М для действия при несимметричных КЗ и реле минимального напряжения типа РН-53/60Д(РН-153/60Д). включенного на междуфазное напряжение, для действии при симметричных КЗ. Цепи напряжения защиты питаются от ТН 380/100 В, установленных на стороне 0,4 кВ трансформатора.
На рабочих трансформаторах, питающих две секции шин 0,4 кВ, дополнительно устанавливается максимальная токовая защита на каждом вводе к секции 0,4 кВ, предназначенная для защиты шин 0,4 кВ и для резервирования защит отходящих присоединений. На каждом вводе данная защита выполняется с помощью двух реле тока, включенных на фазные токи, и действует на отключение соответствующего автоматического выключателя 0,4 кВ.
На вводах резервного питания 0,4 кВ устанавливается максимальная токовая защита с пуском или без пуска по напряжению в двухфазном   двухрелейном исполнении с действием на отключение соответствующего автоматического выключателя 0,4 кВ ввода резервного питания.
Трансформаторы СН 6/0,4 кВ работают с заземленной нейтралью 0,4 кВ, и поэтому для них предусматривается защита от однофазных КЗ в обмотке и на выводах 0,4 кВ трансформатора, а также в сети 0,4 кВ. Эта защита выполняется в виде токовой защиты нулевой последовательности с помощью одного реле тока, включенного на ТТ, установленный в цепи заземления нейтрали 0,4 кВ трансформатора. В реле протекает полный ток однофазного КЗ. Защита действует с выдержкой времени на отключение трансформатора.
Следует отметить, что максимальная токовая защита на стороне 6 кВ трансформатора реагирует на однофазные КЗ на стороне 0,4 кВ, однако реле тока защиты не обтекаются полным током КЗ [ 1, 2], и поэтому в ряде случаев чувствительность ее может оказаться недостаточной.
На рабочих трансформаторах, питающих две секции шин, дополнительно к рассмотренной защите от замыканий на землю устанавливается на каждом вводе рабочего питания 0,4 кВ токовая защита нулевой последовательности. Защита выполняется с одним реле тока, включенным в нулевой провод ТТ максимальной токовой защиты 0,4 кВ, соединенных в полную звезду. Защита действует с выдержкой времени на отключение соответствующего автомата 0,4 кВ. Такая же защита устанавливается на вводах резервного питания к секциям шин РУСН 0,4 кВ.
Защита от перегрузки предусматривается как для рабочих, так и для резервных трансформаторов, поскольку возможна длительная их перегрузка в некоторых режимах. Защита устанавливается со стороны 6 кВ трансформатора, выполняется с помощью реле тока, включенного на фазный ток, и действует на сигнал с выдержкой времени.
Для быстрого и своевременного выявления однофазного замыкания на землю в кабеле связи трансформатора СН с шинами РУСН 6 кВ предусматривается защита от однофазных замыканий на землю с действием на сигнал.
При питании РУСН 6 кВ от реактированной линии, присоединенной к компенсированной сети 6 кВ, защита от замыканий на землю выполняется с помощью устройства УСЗ-2/2. Принцип действия его рассмотрен в § 3.
При питании РУСН 6 кВ от реактированной линии, присоединенной к некомпенсированной сети 6 кВ с токами замыкания на землю более
А, указанная защита выполняется с помощью чувствительного реле тока РТЗ-51, выполненного на полупроводниковых элементах.
При питании шин РУСН 6 кВ от трансформаторов СН 10,5-330/6 кВ или от реактированной линии, связанной с некомпенсированной сетью
кВ с током замыкания на землю менее 5 А, защита от замыканий на землю не устанавливается. В этих случаях замыкание на землю в кабеле 6 кВ трансформатора определяется по сигнализации и приборам контроля изоляции 6 кВ.
Схема устройства резервирования отказа выключателя 6 кВ трансформатора
Рис. 21. Схема устройства резервирования отказа выключателя 6 кВ трансформатора 6/0,4 кВ:
а поясняющая схема; 6 - цепи переменного тока; е цепи постоянного тока; КН1, КН2 - реле указательное РУ-21/0,5 (РЭУ 11-20-85082); КТ1 - реле времени РВ-114 (РВ-01. 1 с)
В настоящее время с целью уменьшения повреждаемости электродвигателей 6 кВ при замыканиях на землю в сети 6 кВ СН и обеспечения надежной работы релейной защиты присоединений в этих режимах предлагается выполнять частичное заземление нейтрали сети 6 кВ с помощью активного резистора, включенного между заземляющим контуром электростанции и нейтралью обмотки дополнительно устанавливаемого и подключаемого к секции 6 кВ трансформатора со схемой соединения обмоток У„/Д. Указанное предлагается для сетей СН. не связанных гальванически с другими сетями.
При этом на всех элементах, присоединенных к данной секции, в том числе и на трансформаторах 6/0.4 кВ, должна предусматриваться релейная защита нулевой последовательности, действующая на отключение этого присоединения. Защита выполняется с использованием реле РТЗ-51, присоединенного к трансформатору тока нулевой последовательности типа T3JI или T3J1M. и действует без выдержки времени на отключение трансформатора.
Устройство резервирования отказа выключателя б кВ трансформатора (рис. 21) применяется для всех трансформаторов 6/0,4 кВ в связи с тем, что при КЗ на стороне 0,4 кВ трансформатора защиты вводов, питающих секцию шин 6 кВ, к которой присоединен рассматриваемый трансформатор, оказываются нечувствительными. Пуск УРОВ происходит при срабатывании выходного реле защиты с контролем протекания тока повреждения. На стороне 6 кВ трансформатора устанавливаются два реле тока типа РТ-40 (РТ-140), включенных на фазные токи (два реле необходимы для обеспечения работы УРОВ при двухфазных КЗ между любыми фазами на стороне 0,4 кВ). Для трансформаторов со схемой соединения Д/Ун ток в одной фазе на стороне ВН при двухфазном КЗ равен току трехфазного КЗ, а в двух других фазах он в 2 раза меньше, что должно учитываться при выборе уставок токовых реле УРОВ (см. § 7). При замыкании цепи пуска УРОВ начинает работать реле времени, общее для всех присоединений данной секции 6 кВ, оборудованных УРОВ, и через 0,3 0,4 с, если КЗ не ликвидируется, произойдет отключение ввода рабочего или резервного питания.
Ниже рассматриваются типовые схемы зашиты трансформаторов СН 6/0,4 кВ, размещаемой в шкафах ячеек КРУ 6 кВ и выполняемой на постоянном оперативном токе 220 В.
Схема защиты рабочего трансформатора, питающего одну секцию шин 0,4 кВ, приведена на рис. 22. Схема дана для трансформатора с Соединением обмоток Д/Ун-11.
На трансформаторе установлена токовая отсечка, выполненная с помощью двух реле тока КА4 и КА5, включенных на фазные токи, и действующая без выдержки времени на отключение трансформатора со всех сторон. Ввиду малой мощности трансформаторов 6/0,4 кВ выходное реле защиты не дублируется.
На стороне 6 кВ трансформатора установлена максимальная токовая защита в двухфазном трехрелейном исполнении (реле КА1-КАЗ). Защита действует с выдержкой времени на отключение трансформатора.
Защита от перегрузки выполнена с помощью реле КА 6 и КТЗ с действием на сигнал.
На трансформаторе установлена токовая защита нулевой последовательности, выполненная с помощью реле тока КАЯ, подключенного к ТАЗ, установленному в цепи заземления нейтрали 0,4 кВ трансформатора. Защита действует с выдержкой времени на отключение трансформатора.
Защита от замыканий на землю в кабеле 6 кВ выполнена для случая питания трансформатора от реактированной линии 6 кВ, присоединенной к некомпенсированной сети с током замыкания на землю более 5 А. Для защиты, действующей на сигнал, используется реле тока КАН1 типа РТЗ-51, включенное на ТТ нулевой последовательности, и шунтовое указательное реле КНЗ. Предусмотрено отключение выключателя Q2 от устройства АВР для обеспечения автоматического включения ввода резервного питания.
Для осуществления УРОВ 6 кВ используются два реле тока КА7 и КА8, включенные последовательно с токовой отсечкой и максимальной токовой защитой, и контакт выходного реле защиты KL1. Отключение вводов рабочего и резервного питания производится контактами реле времени (см. рис. 21), замыкающимися с одинаковой выдержкой времени, перекрывающей время отключения выключателя и возврата пусковых реле УРОВ.
Схема зашиты рабочего трансформатора СН 6/0.4 кВ
Рис. 22. Схема зашиты рабочего трансформатора СН 6/0.4 кВ:
а - цепи переменного тока; б - цепи постоянного тока; КА1-КА9 - реле тока РТ-40 (РТ-140); КАН1 - реле тока РТЗ-51; КЯ1, КН2, КН4, КН5 - реле указательные РУ-21/0,05 (РЭУ 11-20-85872); КНЗ - реле указательное РУ-21/220 (РЭУ 11-20-75152); KU - реле промежуточное РП-255 (РП-16-34); KL2 - реле промежуточное РП-23 (PIM6); KSG1 - реле газовое; КТ1, КТ2 - реле времени РВ-124 (РВ-01, 3 с); КТЗ - реле времени РВ-133 (РВ-01, 10 с); R1 - резистор 2000 Ом типа ПЭВ-50; R2, R3 резисторы 3000 Ом (2000 Ом) типа ПЭВ-25 (ПЭВ-50); SX1. SX2 - накладки НКР-3

Как и в схеме рис. 18, для уменьшения тяжести повреждения электрооборудования при КЗ, сопровождающемся отказом защиты присоединения 0;4 кВ, и работе защиты ввода питания, в данной схеме предусматривается запрет АВР при действии максимальной токовой защиты, установленной на стороне 6 кВ, и токовой защиты нулевой последовательности. Для этой цели предусмотрено выходное промежуточное реле KL2, контакт которого блокирует АВР трансформатора.
По схеме рис. 22 выполняется защита рабочих трансформаторов 6/0,4 кВ с соединением обмоток У/Ун-0 с той разницей, что реле тока КАЗ максимальной токовой защиты на стороне 6 кВ не устанавливается.

Схема защиты резервного трансформатора собственных нужд 6/0,4 кВ приведена на рис. 23. На резервном трансформаторе устанавливаются те же защиты, что и на рабочем трансформаторе. Максимальная токовая зашита выполнена с пуском по напряжению. Защита содержит три реле тока и реле напряжения KV1 и KVZ1, включенные на ТН, соединенные в открытый треугольник (как было указано ранее рядом проектных организаций не рекомендуется применение пуска по напряжению).
Схема зашиты резервного трансформатора СН 6/0,4 кВ
Рис. 23. Схема зашиты резервного трансформатора СН 6/0,4 кВ:
а - цепи постоянного тока; б - цепи переменного тока; КА1-КА12 - реле тока РТ-40 (РТ-140); КАН1 - реле тока РТЗ-51; КН1-КН4 - реле указательные
В максимальной токовой защите на стороне 6 кВ пусковой орган напряжения используется одновременно для осуществления пуска по напряжению и на максимальных токовых защитах вводов резервного питания 0,4 кВ, если это требуется для повышения чувствительности зашит. Цепи напряжения защиты питаются от ТН 380/100 В, установленных на наиболее удаленном от резервного трансформатора вводе резервного питания 0,4 кВ. При этом обеспечивается достаточная чувствительность реле напряжения защиты при КЗ на удаленных вводах.
В схеме защиты предусмотрено шунтирование пуска по напряжению включением отключающего устройства. Это необходимо для обеспечения действия максимальной токовой защиты со стороны 6 кВ при КЗ в трансформаторе, когда при включении его под напряжение он отключен от магистрали резервного питания 0,4 кВ. а реле напряжения защиты могут быть под напряжением в связи с питанием магистрали от другого трансформатора.
На рис. 23 показана схема защиты для ввода на секцию СН. Аналогично выполняются защиты других вводов. Зашита может быть выполнена и без пуска по напряжению.

РУ-21 /0.05 (РЭУ 11-20-85871): КН5   реле указательное РУ-21/220
(РЭУ 11-20-75151»: КНб реле указательное РУ-2Ы {РЭУ 11-20-85111): АХ/. KL2 - реле промежуточные РП-23 (РГ1-16»: KL3-KL5 - реле промежуточные

Рис. 23 (окончание)
РП-255 (РП-16-34); АГ5С/ - реле газов.»; KTI. КТ2 - реле времени РВ-124 (РВ-01. 3 с); КТЗ - реле времени РВ-133 (РВ-01, 10 с|; КТ4 реле времени РВ-114 (РВ-01. 1 с)\R1 - резистор 2000 Ом типа ПЭВ-50: R2 - резистор 3000 Ом (2000 0м) тина ПЭВ-25 (ПЭВ-50); SX1-SX3 - накладки НКР-3



 
« Релейная защита и автоматика в электроустановках   Серийные реле защиты на интегральных микросхемах »
электрические сети