Защита и автоматика электрических сетей агропромышленных комплексов - МТЗ трансформаторов 10/0,4 кВ

Максимальная токовая защита (без пуска по напряжению). На трансформаторах 10/0,4 кВ со схемой соединения обмоток A/Vi максимальная токовая защита выполняется с тремя токовыми реле. Как правило, применяются максимальные реле тока, имеющие зависимые времятоковые характеристики, типа РТВ или РТ-80, так же как на линиях 10 кВ, питающих трансформаторы (рис. 9). Реже применяется максимальная токовая защита с независимой времятоковой характеристикой, например в КРУ, получаемых из ГДР (см. приложение 11), но также с тремя реле тока. Напомним, что схема неполной звезды с тремя реле (рис. 9) имеет в два раза более высокую чувствительность к двухфазным к. з. за трансформатором со схемой соединения обмоток A/Y, чем та же схема, но только с двумя реле, включенными в фазы А и С. Это объясняется тем, что при одном из сочетаний двухфазного к. з. на стороне 0,4 кВ по выводам 10 кВ проходят разные по значению токи, причем в одной из фаз ток в два раза больше, чем в двух других, и равен по значению току трехфазного к. з. Установка трех реле (причем, третье реле 5, рис. 9, включено в обратный провод схемы неполной звезды, где проходит геометрическая сумма токов фаз А и С) обеспечивает при всех видах двухфазного к. з. появление этого большего тока в одном из реле защиты. При установке только двух реле нужно рассчитывать на худший, но реальный случай, когда в каждом из двух реле пройдет по половине тока к. з., а сумма окажется в обратном проводе, где реле отсутствует. Третье реле, таким образом, повышает чувствительность защиты не только к к. з. в трансформаторе и на его выводах 0,4 кВ, но и значительно улучшает условия дальнего резервирования. Не следует забывать про установку третьего реле и при замене старых трансформаторов со схемой соединения обмоток Y/Y на новые —A/Y.
При выполнении максимальной токовой защиты с тремя реле РТ-85 (§ 2), но с двумя дешунтируемыми электромагнитами отключения ЭО, следует помнить о том, что в ЭО может проходить лишь половина того тока, который проходит через реле. Если у реле РТ-85 установлен в два раза меньший ток срабатывания, чем ток срабатывания ЭО, то чувствительность максимальной токовой защиты в целом надо проверять по току срабатывания ЭО [5, 9].
Ток срабатывания максимальной токовой защиты выбирается, главным образом, по условию несрабатывания при сверхтоках перегрузки, в том числе токах самозапуска электродвигателей 0,4 кВ в режимах после АПВ или АВР питающего источника. Поскольку трансформаторы 10/0,4 кВ, оборудованные релейной защитой, могут применяться для питания крупных агропромышленных предприятий, где доля электромоторной нагрузки составляет больше половины общей нагрузки, ток самозапуска может быть примерно в 2 раза больше рабочего тока доаварийного режима. Условия несрабатывания максимальной токовой защиты приведены в работе [5]. Для двухтрансформаторной подстанции 10/0,4 кВ с устройством АВР двустороннего действия на стороне 0,4 кВ наиболее тяжелым режимом для выбора тока срабатывания максимальной токовой защиты на стороне 10 кВ трансформатора является режим АВР на стороне 0,4 кВ после отключения питания одного из трансформаторов, например Т2. При отключении питания Т2 электродвигатели этой секции 0,4 кВ затормаживаются, на шинах 0,4 кВ снижается напряжение, действует пусковой орган минимального напряжения устройства АВР 0,4 кВ и с выдержкой времени отключает автомат 0,4 кВ Т2. После этого включается секционный автомат 0,4 кВ и подает напряжение от другого трансформатора Т1 на полностью затормозившиеся электродвигатели 0,4 кВ, ранее питавшиеся от Т2. Начавшийся самозапуск этих электродвигателей вызывает снижение напряжения на обеих секциях 0,4 кВ, в результате чего и у электродвигателей, не терявших питания, ток статора возрастает примерно в 1,5—2 раза. Для того чтобы при возникших сверхтоках перегрузки трансформатор Т1 не отключился защитой, ток срабатывания его максимальной токовой защиты выбирается по выражению [5]:
(8)
где kH — коэффициент надежности несрабатывания (отстройки), принимается в зависимости от типа максимальных реле защиты равным 1,2—1,4 (реле РТВ) или 1,1— il,2 (реле РТ-40, РТ-80, полупроводниковые защиты); .&сзп — коэффициент самозапуска, представляющий собой отношение тока самозапуска к рабочему току доаварий- ного режима, различен для разных категорий нагрузки, для рассматриваемых двухтрансформаторных подстанций 10/0,4 кВ агропромышленных предприятий с электродвигательной нагрузкой может приниматься около 2; kB — коэффициент возврата реле, в зависимости от типа реле в расчетах принимается равным 0,65 (реле РТВ); 0,8 (реле РТ-40, РТ-80), около 1 (полупроводниковые реле); k/— коэффициент, учитывающий увеличение тока через трансформатор Т1 из-за понижения напряжения на шинах 0,4 кВ при АВР секционного автоматического выключателя и подключении полностью заторможенных электродвигателей, ранее питавшихся от Т2, значение этого коэффициента приближенно можно принимать около 1,5. Значения рабочих максимальных токов /р.м ть /р.м Т2 принимаются в зависимости от допускаемых длительных перегрузок этих трансформаторов 0,7 или 0,9 от их номинального тока /ном т- В последнем случае, выполняя максимальную токовую защиту на реле типа РТВ, необходимо выбрать ее ток срабатывания около 6,5 /ном Tt при использовании реле РТ-40 или РТ-80 — около 4,5/,юм т, полупроводниковых реле — около 3,5/Номг- Возможность снижения тока срабатывания и, следовательно, повышения чувствительности защиты объясняется более высокой точностью и меньшим значением коэффициента возврата полупроводниковых реле по сравнению с электромеханическими (РТВ, РТ-80, РТ-40).