Автор: Байтер И.И. Богданова Н.А.
Теги: электротехника электроэнергетика электроника электричество релейная защита
ISBN: 5-283-01023-6
Год: 1989
Текст
'
! -., БИБЛИОТЕКА
j L) . I ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
,
.
"-=-
.
.
.
f
.
.
I
t1Jj
.. 1.
.
и. И. БАЙТЕР Н. А. БОrДАНОВА
ЕЛЕ НАЯ ЗАЩИТА
И АВТОМАТ КА
ПИТ ЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
С Т EHHblX НУЖД
ТЕПЛ Bbl
ЕКТРОСТдНЦИЙ
п ропзводственное издание
Байтер Исаак Ионович,
Боrданова Нина Александровна
РЕЛЕйНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА ПИТАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
СОБСТВЕННЫХ НУЖД ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Редактор А. В. В о .'1 К О В И Ц К а я
Художественные редакторы В. А. r о з а K X о 3 а К. Ю. В. С о 3 а н с к а я
Технический редактор Е. В. Про н ь
Корректор С. В. 1'.1 а .'1 ы ш е в а
ИЕ Д'2 2258
Набор ВЫПО.:IНeJJ В издате.lьстве. Подписано в печать с Оl>иrинапЭ-lIакета 03.04.89.
Формат GOX8b l .;". Бумаrа офсетная'м' 2. Печать оФсетная. Усп. печ. п. 6.86.
c.l. кр.-ОТ"Т. 7,22. УЧ.-И3.J.. .1. 7,52. Тнраж 19000 ЭК3. Заказ 6701. иена 40 К.
Эн рrоатомиз;13Т. 113!14. Мсо;ва, М-114, Ш.lюз.овая наб., 10.
Отпечатано в oР:.IеП8 Ок;ябрьской РеllCОЛЮЦИИ и ордена Трудовоrо J(pacHoro Знамени
МПU "'Первая О(jРl1ЗU(Jвая ти:юrра<)ия СОЮЗПО.lиrрафпрома при fоскомиздате ссср_
1J3U;A. N\'(I':J.;Ba, .\\..)4, UOl.lсвая, 2ё.
БИБПИОТЕКД ЭnЕКТРОМОНТЕРд
Выпуск 613
Основана в 1959 юду
и. и. БдЙТЕР Н. А. БОrДАНОВА
РЕЛЕЙНАЯ ЗАUЦИТА
И АВТОМАТИКА
ПИТАЮUЦИХ' ЭЛЕМЕНТОВ
СОБСТВЕННЫХ НУЖД
ТЕПЛОВЫХ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ'
З ИЗД2ние. переработанное
и J;,сполненное
.. . a'
...
.;i'".'. .'"
r<{jН Ров
00
MU':KBA
ЭНЕРrОА ТОМИЗДА Т
1989
ББК 31.27-05
Б 18
УДК 621.3 11.182:621.316.9
Р с u е н з е fI т Л. О. Нехаева
Редакционная коллеrия ссрии:
В.Н. Андриевский. СА. Бажанов, М.С Бернер. Л. Б. fодrельф. В.Х. Иш
кин. Д.Т Комаров. В.Н. Кудрявuев, В.п. Ларионов, Э.С Мусаэлян,
с.п. Розанов, В.А. Ссменов. АЛ. .Смирнов. А.Н. Трифонов. А.А. Фила
тов. А.Н. Щс[)сткин
Байтер И.И.. Боrданова НА.
Б 18 Релейная защита и автоматика питающих элементов собст-
венных нужд тепловых электростанций. 3-е изд., перераб. и
ДОП. М.: Энерrоатомиздат, 1989. 112 с.: ил. (Б-ка элект
ромонтера; Вып. 613).
ISBN 5 283 0] 0:23.6
Рассмотрено выполнение РЗиА lIитающих элсментов собственных
нужд тепловых элсктростанuий. Особое внимание уцснсно схемам
зашиты трансформаторов собственных нужд мощностью 25 6З МВ . А
с расщепленными обмотками. Даны методики и примеры расчета ycтa
вок защит и автоматики. Второе издание кнИf"И вышло в 1975 [. В 3 M
издании при8едены современные схемы защиты мощных трансФорма
Торов, схема зашиты маrистрали резервноrо питания собственных нужд
станиии.
Для элсктромонтеров, мастсров и тсхников служб РЗиА.
Б 161 89
2202080000 387 ББК 31.27..()5
051 (01) -89
lSBN 5 28З-Оl 023-6
@ ИЗД:нсльство "Энерrия", 1975
@Энсрrоатомиздат. 1989, с измснениями
ПРЕДИСЛОВИЕ
в СВЯЗИ С увеличением единичной мощности arperaToB на теШlOВЫХ
электростанциях усложнились зксrmуатация и обслуживание электриче-
ской части станций, в том ЧИС,j]е питающих элементов, т .е. реактирован-
ных линий и трансформаторов собственных нужд (СН). В предлаrаемой
книrе, выходящей третьим изданием, изложены основные требования к
релейной защите, приведены описания схем и методики расчета уставок
защит питающих .элементов СН. Особое внимание уделено схемам
защиты трансформаторов СН современных крупных ТЭС, в которые в
последнее время внесены изменения, связанные с применением новой
аппаратуры и новых технических решений. В частности, Для трансфор-
маторов, питающих шины 6 кВ СН, применяются дифференциальная
защита с использованием реле типа ДЗТ 21 (с током срабатывания при-
мерно О,3/ ном трансформатора) и дистанционная защита с использова-
нием реле сопротивления типа БРЭ-2801. Для защиты маПIСТрЗЛИ ре-
зервноrо питания 6 кВ используется дифференциальная защита. На транс-
форматорах 6/0,4 кВ применяются устройства резервирования отказа
выключателя б кВ.
Настоящая книrа написана на основе разработок схем защиты, вы-
полненных в институте "Теплоэлектропроект". Автор надеется, что
предлаrаемая книrа поможет техникам, мастерам, электромонтерам
электрических цехов электростанций в освоении и эксплуатации yc
ройств релейной защиты питающих элементов СН.
Автор выражает бпаrодарность рецензенту л.о. Нехаевой за тщатель-
ное рецензирование рукописи и ценные предложения по улучшению ее
содержания.
Все замечания и предложения следует направлять по адресу: 113114,
Москва, M-114, lIlлюзовая наб., 10, 3нерrоатомиздат.
НА. БО2даllова
1. СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
ПИТАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
ПРИНЦИПЫ ВЫПО:Iнения схем питания собственных нужд. Механизмы
собственных нужд (СН) теrшовых электростанций в зависимости от их
назначения и влияния на бесперебойность работы электростанции разде
ляются на ответственные инеответственные.
Orветственными механизмами являются механизмы, прекращение
работы которых вызывает остановку котлов или турбин или снижение
наrрузки электростанции (питател.t:- : ;Й насос, дутьевой вентилятор,
дымосос, циркуляционный насос и др.) .
Неответственными механизмами являются механизмы, непродолжи-
телыrая остановка которых не вызывает нарушения режима рабоТN ос.
HOBHoro оборудования электростанций и не связана с недоотпуском
Jлектроэнерrии (механизмы химводоочистки, золоудаления и др.).
В качестве привода для механизмов СН применяются в основном
трехфазные асинхронные электродвиrатели с короткозамкнутым рото-
ром. Они отличаются надежностью, сравнительно небольшой стоимостью;
простотой пуска и обслуживания, возможностью автоматическоrо пуска
приводимых ими механизмов и самозапуска.
Под самозапуском эпектродвиrателей пони мается такой режим, кос-
да частично или полностью затормозившиеся вследствие KpaTKOBpeMeH
Horo понижения или исчезновения напряжения двиrатели после восста-
новления напряжения вновь разворачиваются до номинальной частоты
вращения.
Для механизмов CJ. . которые по условию сохранности OCHoBHoro
оборудования должны работать при пОлном исчезновении переменноrо
тока на электростанции (маслонасосы системы смазки IШИ уrшотнения
вала rеисраторов). применяются электродвиrатели постоянноrо тока
220 В. В аварийных случаях они питаются от аккумуляторных батарей.
В настоящее время мя крупных электродвиrателей СН мощностью
200 80CO кВт принято номин;шыюе напряжение 6 кВ. ДЛя Jлектро-
двиrателей 1\iОЩНОСТЬЮ менее 200 кВт принято напряжение О 38 кВ.
Ист')чн 'sами питания питающими элементами потребителей пере
мешюrо ЫК,_ СН эле-(. ..i.){)СIанций являются реактированные линии 6 кВ,
ПОШiЖRЮIЦие !:рансформаторы с вторичным напряжением 6 кВ и транс-
qJOpMd- ОрЫ н:. :Iряжением 6/0,4 кВ. Дпя повышения надежности рабоТ!>I
элеJ< 'l)сстанш>! злектроснабжение СН осуществляется не меНее чем дву-
4
ми питающими элементами. Как правило, один из них является рабочим
и постоянно включен в работу, а друrой резервным.
На большинстве электростанций применяется "явный" резерв: резерв
ный питающий элемент (линия или трансформатор) нормально отключен
и включается для замены рабочеrо элемента при ero ремонте или повреж
денни, а также при потере питания СН по любой причине. В последних
двух случаях включение резервноrо питающеrо элемента осуществляет-
ся автоматически с помощью устройства автоматическоrО включения pe
эервноrо источника питания (АВР).
Рабочие питающие элементы 6 кВ СН присоединяются либо к шинам
reHepaTopHoro напряжения, либо к блокам rенератор-трансформатор
(автотрансформатор). Резервные питающие элементы присоединяются
либо к шинам reHepaTopHoro напряжения, либо к шинам llO 330 кВ
станции, которые имеют связь с энерrосистемой, либо к третичной об-
мотке автотрансформатора связи или ответвлением к трансформатору
связи.
Питающие элементы 6 кВ СН присоединяются к распределительному
. устройству СН (РУС Н) . Оно выполняется с одной системой шин, кото-
рая делится на секции. Секционирование шин повышает надежНОСТЬ пи
тания СН, так как при коротком замыкании (КЗ) на какой либо секции
в работе остаются потребители, при соединенные к неповрежденной
секции.
От сборных шин РУСН 6 кВ получают питание электродвиrатели
6 кВ и трансформаторы собственных нужд напряжением 6/0,4 кВ, пред
назначенные ДJIЯ питания электродвиrателей 380 В, контрольно-измери
т.ельных приборов (КИП) и освещения злектростанции. Для питания
шин 0,4 кВ применяются схемы либо "явноrо", либо "неявноrо" резерва
(предусматривающие взаимное резервирование двух трансформаторов) .
На мноrих ранее сооруженных электростанциях питание СН выполне
но на l;Jапряжении 3 кВ, мя этоrо применена трансформация [eHepaTO
"01"0 напряжения 6 10 кВ на 3 кВ.
На старых-электростанциях в ряде случаев применяются электроцви-
rатели напряжением 0,5 кВ, для питания которых установлены трансфо
маторы 6/0,5 кВ. Сети 0,5 кВ работают с изолированной нейтралью, а
для освещения применяются отдельные трансформаторы.
на электростанциях с поперечными связями в тепловой части (на та-
ких электростанциях, например на ТЭЦ, воэможны разные сочетания KO
личеств работающих котлов и турбин) в качестве питающих элементов
СИ при номинальном напряжении reHepaTopoB 6,3 кВ примеНЯЮIСЯ p aK
тированные линии, а при напряжении 10,5 кВ силовые трансформато
ры напряжением 10,5/6,3 кВ. На укаэанных электростанциях при работе
Всех reHepaTopoB на сборные шины reHepaTopHoro напряжения питающие
элементы СН присоединяются к этим же шинам. При этом питание СН
обеспечивается не только от reHepaIopoB станции, но также и от энерrо
системы, поскольку сборные шины reHepaTopHoro напряжения связаны
с ей через повышающие трансформаторы свяэи.
5
1< шинам
ffO 'l2DI<B
61<.8
Q
9 Q
I' + ру[н + п,
бкВ
9 9
Wf
+
1< OPY UM
сеиция,., 61<8
:Jo
Рис. 1. Схема присоеДИllеllИЯ рабочей и резервной линий СН к ДВОЙIIОЙ системе шин
rCHepaTopHoro напряжения
На рис. 1 показана схема присоединений реактировзнных линий СН.
fлавное распределительное устройство (rPY) 6 к В электростанции ИМе
ет две системы шин: рабочую секционированную 1 и резервную I/. На pa
бочей линии k-'2 установлены выключатели после реактора и на вводах
к двум секциям 6 кВ русн. к этим же секциям подведены вводы pe
зервноrо питания от резервной реактированной липии W/.
Для обеспечения надежности питания СН при Двойной системе шин
"ринята работа сборных шин [РУ по схеме с фиксированным присоеди
нением элементов к обеим системам шин [10). По этой схеме reHepa
тор С, рабочая линия СН W2 и все друrие элементы, питающиеся от neJr
вой секuии, включены на систему шин /. Резервная линия СН и трзнсфОJr
матор связи включены на систему шин п. Обе системы шин находятся
под напряжением с включенным шиносоединительным выключате
лем Ql.
При фиксированном присоединении элементов к шинам в случае К3
на секции 1 rpy защитой шин данной секции отключается также и шино-
соединительный выключатель Ql, отделяя этим систему шин Il от "o
врежденной системы 1. Блаrодаря этому резервная линия получает лита
6
нне от трансформатора связи и
обеспечивает питание нarрузки СН
взамен рабочей линии, которая OT
кпючилась от защиты поврежден
ной секции шин.
В 'схеме рис. 2 выключатель.
установленный до трансформато
ра, рассчитан на отключение К3 до
трансформатора. В целях надежно-
сти питания СН применяется так
же. схема с фиксированным при-
соединением элементов к обеим
системам шин rpY lO кВ, предус
матривающая поцсоединение pa
бочеrо трансформатора Т 1 к сис-
теме шин 1, а резервноrо Т2 к
системе шин 1/, связанной с энерrосистемой посредством трансформато
. ра связи 10/l10 220 кВ.
На электростанциях с поперечными связями по пару число секций
.6 кВ выбирается равным числу котлов. На этих электростанциях в COOT
ветствии с нормами технолоrическоrо проектирования при числе рабо
ЧИХ реактированных линий или рабочих трансформаторов СН, равном
шести и менее, применяется ОДна резервная линия или один резервныи
трансформатор СН. При числе рабочих линий или трансформаторов,
равном семи и более, применяются два резервных питающих элемента,
а шины резервноrо питания секционируются на две секции выключате-
лем.
Рабочие линии и трансформаторы выбираются с номинальным током.
равным или превышающим расчетный ток наrрузки потребителей соб-
ственных нужд, и с реактивным сопротивлением, оrраничивающим ток
К3 на шинах 6 кВ РУСН, что позволяет применять относительно дешевую
аппаратуру и, в частности, комплектные ячейки с выключателями
8МПЭ-I0, В33.10. в то же время реактивное сопротивление питающих
элементов должно быть таким, чтобы в нормальном режиме на шинах
РУСН 6 кВ поддерживалось нормальное напряжение, а при самозапус
ке необходимое остаточное напряжение для успешноrо разворота
элекч:юдвиrателей СН (см. 2).
Резервный источник питания на электростанциях с поперечными свя.
3J1МИ в тепловой части может б IТЬ использован для растопки котелЬ
HOro arperaTa с одновременной заменой рабочеrо источника питания.
Рис. 2. Схема присоединения рабоче
ro н резервноrо трансформаторов С'Н к
шинам reHepaTopHoro напряжения
10 и. В
Q
сх)
:х
<
O;;
}
:X
QJ
1..1
7
J< шанам "tfO 220н.В
са I g IX)
РУСН + Il :t
:::s'O :::s1O
'\j бl<В
I\j
('t;:j:1); 9 Q :t
:::s ttSl);
::Х::::1 :::s
::ic
CI.J =-:
I..:J Q.)
Рис. 3. Схема присоединения рабочсn рСal<ТИрОВанноЙ ЛИНИИ СН к блоку
Рис- 4. Схема присоединения рабочсrо и резсрвноrо трансформаторов СВ дЛЯ бло--
ков 60--:-100 МВт
в этом режиме наrрузкз нз нем может в 1.5 раза превышать наrрузку
рабочеrо элемента. Поэтому мощность ero принимается преимуществен
но равной полуторакратной мощности наиболее крупноrо трансформато
ра или реактированной линии. Например. при рабочей линии с peaKTOpo
на 1000 А резервная линия должна иметь реактор на 1500 А.
На. электростанциях с блочной схемой только в электрической части
для блоков rенератор-трансформатор На стороне reHepaTopHoro напряже-
ния, как правило, имеются ответвления для Щfтания СН блока через
реактор или трансформатор собственных нужд.
На блоках с rенераторами мощностью до 60 МВт И номинальным Ha
пряжением- 6 кВ для питания СН блока используется реаКIировзнная
линия. На блоках с rенераторами на номинальное напряжение 1 О кВ
питание СН ПРОИЗВОIIИТСЯ от трансформаторов.
В схеме на рис. 3 реактированная линия присоединена ответвлением
к блоку без установки выключателя до реактора. На линии установлены
-Выключатели на вводах к секциям 6 кВ, от которых питаются СН блока.
В'. качестве резервноrо источника питания СН блока предусмотрен ре-
зервный трансформатор, присоединенный к сборным шинам
110 220 кВ. имеющим связь с энерrосистемой.
На рис. 4 приведена схема первичных соединений трансформаторов
.СН дЛЯ блоков с rенераторами 60 100 МВт С номинальным напряжением
-f\
,"енераторов 10,5 кВ. Рабочий трансформатор Тl присоединен к блОКУ
с помощью закрытых комплектных пофазных токопроводов. Поэтому
В цепи ответвления до трансформатора выключатель и друrое оборудова
ине Не устанавливаются. На блоках с ответвлением, выполненным без
закрытых токопроводов, рабочий трансформатор присоединяется к бло-
ку через выключатель. Дня резервирования предусмотрен резервный
трансформатор Т2. присоединенный к сборныlM шинам 110 220 кВ
На электростзнциях с блоками до 100 МВт включительно на каждые три
блока устанавливается один резервный т-рансформатор СН мошностью
в 1,5 раза большей мощности рабочеrо трансформатора СН.
На электростанциях с блочной схемой в тепловой части для блоков
100, 160, 200. 300, 500 и 800 МВт В качестве рабочих питающих элемен
тов СН, как правило, "рименяются трансформаторы с расщепленной
обмоткой 6 кВ мощностью 25, 32. 40, 63 МВ. А, которые присоединяют-
СИ ответвлением к блоку без установки выключателя до трансформа
тора. На каждом блоке устанавливают обычно один рабочий трансформа
- тор, питающий две секиии 6 кВ. Такая схема питания отличается просто-
той, надежностью и экономичностью.
Трансформатор с расщепленной обмоткой 6 кВ представляет собой
трансформатор, одна из обмоток KOToporo расщеплена на две части.
Эти части обмотки (далее называемые расщепленными обмотками)
электрически не связаны между собой, и мощность каждой из них равна
половине номинальной мощности трансформатора. Трансформаторы с
расщепленными обмотками позволяют значительно снизить значение TO
ков KopOTKoro замыкания в установках СН, что особенно необхопимо
при крупных блоках 160 800 МВт, связанных, как правило, с мощной
энерrосистемой. Преимуществами таких трасформаторов являются не-
завИсимость напряжения на одной расщепленной обмотке при изменении
наrрузки на друrой обмотке в широких пределах, а также Возможность
работы каждой расщепленной обмотки при отключенной друrой. Осо-
нностью и.х является и то. что при К3 на секции, питающейся от одной
обмотки 6 кВ, напряжение на друrой секции, питающейся от второй
расщепленной обмотки 6 кВ, почти не снижается, Это повышает надеж
НОсть питания СН блока.
.в схеме на рис. 5 рабочий трансформатор Тl присоединен ответвле-
нием к блоку rенератор-трансформатор с помощью закрытых комплект-
ных пофазных токопроводов. Каждая из расщепленных обмоток при-
соеДИНена к отдельной секции шин 6 кВ. В качестве резервноrо
трансформатора Т2 используется также трансформатор с расщепленны-
ми обмотками 6 кВ. Он присоединяется к сборным шинам низшеrо из
повышенных напряжений, имеющихся На станции, при условии, что ЛИ
wины MorYT получать питание от внешней сети при остановке reHepaTo-
ров На электростанции. Резервный трансформатор связан с маrистралью
резервноrо питания 6 кВ, к которой присоединены вводы резервноrо
питания к секциям 1 и 11.
9
к шинам
220} 330 или 500 к8
1
РУСН
б I<В
}( друzим {
локам
н шинам
110,220 или 330 кВ
g
Рис. 5. Схем.. присоединения ра60чеrо и резервноrо трансформаторов СН с рас-
щепленными обмотками ДЛЯ блоков rенераТор трансформа1'Ор
На блоках с выключателем в цепи reHepaTopa трансформатор Тl при
соединен между обмоткой повышающеrо трансформатора блока и reHe-
раторным выключателем. При такой схеме включения сохраняется в
работе трансформатор СН при отключении reHepaTopa, что позволяет
обеспечить пуск и останов блока от cBoero рабочеrо трансформатора без
использования резерlнюrо трансформатора СН. ПослеДНI1Й используется
только при необходимости замены рабочеrо трансформатора.
На рис. 6 приведена схема подключения рабочеrо трансформатора
СН с расщеrтенными обмотками 6 кВ к блоку rенератор-автотрансфор-
матор. На таком блоке устанавливается выключатель в цепи reHepaTopa,
что создает возможность сохранить автотрансформатор в работе для
связи между nm:нами З30 500 и 110 220 кВ при аварийном отключе-
нии тенератора или при выводе ето в ремонт.
Для крупных блочных тепловых электростанций особое значение
имеют надежное резервирование питания СН работающеrо блока и обес-
печение пуска и останова друrоrо блока. Для этой цепи используются
резервные трансформаторы СН, мощность которых выбирается из усло
вия замены работающеrо трансформатора одноrо из блоков в случае
ремонта или неисправности в нем с одновременным пуском или остано-
вом второто блока. Наиболее тяжелым режимом является режим
замены рабочеrо трансформатора одното из блоков и одновременноrо
пуска второто блока. При пуске атретатов крупных электростанций
10
З30 500к8 1fO 2201<В
а:)
::I!:
'*
C;)
o::
Рис. 6. Схема присоединеиия рабочеrо трансформатора СН к блоку reHcpaT0tr
автотрансформатор
g PYCH
1 + 6 I<B 1 Il
::s CQ
<::;:t::)
t:3 rv \{:J
t::I...C)
E::to:.
'-'C!I:::I
::S :t:
: }!il
Рис. 7. Схема присоединения рабочеrо и резервноrо трансформаторов СН 6/0,4 кВ
нужна значительная МОЩНОСТЬ СН ДЛЯ обеспечения работы дымососов,
дутьевых вентиляторов, питательноrо насоса и друrих механизмов.
Эти мощности зависят от характеристики блочноrо arperaTa и вида топ-
лива. Мощность, требуемая при останове блока, также зависит от типа
блочноro arperaTa.
Исходя из возможных режимов работы резервноrо трансформатора
СН, мощность ero обычно выбирается следующей по шкале по сравнению
с рабочим трансформатором СН.
На электростанциях с блочными аrреrатаМи при одном или двух бло-
ках устанавливается один резервный трансформатор, а при числе блоков
от трех До шести включительно два резервных трансформатора. При
семи и восьми блоках устанавливаются также ДВа резервных трансфо
маТора, присоединенные как со стороны питания, так и к маrистрали
реэервноrо питания 6 кВ. Кроме них предусматривается третий резерв
Ный трансформатор на [енераторное напряжение, который нормально
не присоединен, но установлен на фундаменте и [отов к перекатке для
замены вышедшеro из строя рабочеrо трансформатора какоrо либо
блока.
Для питания резервных трансформаторов СН на большинстве блочных
электростанций используются распределительные устройства 11 О или
11
220 кВ, а также разные секции и системы шин OДOHOrO из этих наПрЯЖС
ний при отсутствии друrоrо напряжения. На крупных блочных злектро
станциях, [де вся мощность вьщается на напряжениях 330 и 500 кВ,
применяется резервный трансформатор с расщепленными обмотками на
напряжение 330 кВ.
При наличии автотрансформатора связи третичнзя обмотка ero может
быть использована для питания ОДНоrо из резерВНblХ трансформато.
ров СН.
На блочных электростанциях при применении трансформаторов СН
с расщепленными обмотками используются две маi"ИСТРали резервноrо
питания 6 кБ. При этом маrистрали резервноrо питания секционируют
ся выключателями через каждые два или три бпока.
Схема присоединения трансформаторов СИ 6/0,4 кВ предусматривает
присоединение их к сбоРНbIМ шинам РУСН 6 кВ через отдельные выКЛю
чатели. От этих трансформаторов, работающих с заземленной нейтралью
обмотки 0,4 кВ. MorYT питаться одна или две секции распределитель
Horo устройства 0,4 кВ. Для секций, не допускающих длительноrо пере
рыва питания, предусматривается автоматическое включение ввода пи
танин от резервноrо трансформатора с помощью АВР.
На рис. 7 показана схема питания потребителей СН 0,4 кВ от рабочеrо
и резервноrо трансформаторов. Рабочий трансформатор Тl питает две
секции шин РУСН 0,4 кВ. Такая схема применяется на электростанциях
с поперечными связями в тепловой части для каждоrо котла или турби-
ны, если число турбин превышает число котлов, а также на блочных
электростанциях, [де число секций должно быть не менее двух для каж
доrо КОТЛа. К этим же секциям-ОА кВ подведены ВВОДы от резервноrо
трансформатора Т2. Последний, как правило, должен питаться от секции
РУСН 6 кВ, от которой не питаются резервируемые им рабочие 'транс-
форматоры. Резервные трансформаторы 6/0,4 кВ блочных электростан
ций ДОЛЖНbI питаться от шин 6 кВ блоков, рабочие трансформаторы ко-
торых ими не резервируются.
Для резервирования рабочих трансформаторов СН 6/0,4 кВ для элект
ростанций с поперечными связями, а также для секций вспомоrательных
цехов всех электростанций предусматривается один резервный трансфор-
матор при числе рабочих трансформаторов равном шести и менее и ДВа
резервных трансформатора при числе рабочих траш;:форматоров от семи
до двенадцати. При числе рабочих трансформаторов более двенадцати
предусматривается по одному резервному трансформатору на каждые
шесть рабочих трансформаторов СН сверх двенадцати.
На блочных электростанциях при наличии не более трех трансформа
торов 6/0,4 кВ на блок устанавливается один резервный трансформатор
для двух блоков, а при большем числе рабочих трансформаторов на каж-
дый блок устанавливается свой резервный трансформатор 6/0,4 кВ.
Резервные трансформаторы СН 6/0,4 кВ блочных электростанций
должны обеспечивать одновременный самозапуск ответственных элект-
12
Рис. 8. Схема присоединения двух pa
бочих tPзнсформзторов 01 6/0.4 кВ.
резсрвируюших Apyr Apyra
родвиrателей 0.4 кВ, от которых
зависит сохранность оборудова
иия при исчезновении напряжения
на шинах 6 кВ. Для выполнения
3TOl"0 требования принято часть
секl.UfЙ 0,4 кВ каждоrо блока
секционирова ть выключателями
На две полусекции. К одной из
них присоединяются OTBeTCTBeH
иые потребители. При длительном ИСЧСЗlIовении нанряжения на шинах
0,4 кВ работающих блоков от защиты минимальноrо напряжения OT
ключзются секционные выключатели. после ЭIоrо от ДВР включаются
выключатели резервных вводов к нолусекциям с ответственными
электродвиrателями. при такой схеме резервирования предотвращается
отключение резервноrо трансформатора 6/0,4 кВ от переrрузки, которая
моrла бы возникнуть в результате подхвата им при аварийном отключе
НJIИ блоков полной Н3I'рузки рабочих трансформаторов 6{0,4 кВ. KOTO
рая значительно превышает мощность резервноrо трансформатора.
На рис. 8 приведена схема питания СН некоторых вспомоrательных
цехов электростанции от двух рабочих трансформаторов Тl и Т2, при
соединенных к отдельным секциям шин 0,4 кВ. Между секциями 0,4 кВ
установлен сею(Ионный автоматический выключ тель. который нор-
мально отключен. и. следовательно, трансформ.поры работают
раздельно. При повреждении в каком-либо трансформаторе после ero
отключения от защиты происходит автоматическое Вl'Cлючение от ЛВР
секционноrо автоматическоrо выключателя, и наrрузка обеСТО[lенной
секции подключается ко второму трансформатору. Такая схема. пред
усматривающая взаимное резервирование двух трансформаторов, Ha
зывается схемой с "неявным" (скрытым) резервом. Мощность каждоrо
ИЗ трансформаторов Т 1 и Т2 должна быть выбрана исходя из ПОЛНОЙ
МОЩJюrти наrрузки двух секций 0.4 кВ.
2. ТИПЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ПРИМЕНЯЕМОЙ
НА ПИТАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТАХ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
Для защиты питающих элементов СН от внутренних повреждений. а
.ТаКже от внешних К3 на шинах распределительных устроЙств СН и на
,ЭJIементах, питаемых от этих шин, применяются соответствующие типы
релейной защиты. ;:саrI1РУЮЩ Й на эти повреждения и действующей
13
12
....
I f
11
а)
о)
Рис. 9. Распрсдсление токов в дифференциальной защите одной фазы линии:
а внешнее кз; б кз на линии
на отключение питающих элементов. Кроме Toro, на питающих элементах
СН применяются защиты от ненормальных режимов работы, например
от переrрузки, действующие на сиrНaJl.
Релейная защита питающих элементов СН должна соответствовать
требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЗ).
Дифференциальная токовая защита применяется на рабочих и резерв
ных тр .нсформаторах СН мощностью 6300 кВ . А и выше. Она исполь-
"
зуется в качестве основной быстродействующей защиты от всех видов
К3 в обмотках трансформатора, на ero выводах и в соединениях с шина-
ми высшеrо и низшеrо напряжений.
По принципу действИя дифференциальная токовая защита не реаrи
рует на внешние КЗ и на токи наrрузки, а действует только при КЗ в
зоне защиты. Защищаемая зона оrраничена трансформаторами тока
(ТТ) , установленными по концам защищаемоro элемента.
Для пояснения принципа действия на рис. 9 показана схема дифферен-
циальной защиты линии с односторонним питанием для одной фазы.
Защита выполнена на однотипных ТТ с одинаковыми коэффициентами
трансформации. Вторичные обмотки ТТ соединены последовательно, а
параллелыю к ним подключено реле тока КА1. В нормальном режиме и
при внешних КЗ (в точке К за ТТ) первичные токи в ТАl и ТА2 одина-
ковы. Поэтому через реле тока КА], включенное на разность втор чных
токов этих трансформаторов, проходит лишь не значительный ток неба-
ланса, обусловленный отличием поrрешностей ТА 1 и Т А2, и защита не
действует. При КЗ на линии (точка KJ), в зоне защиты, ток К3 прохо-
дит только через ТА1, поскольку линия имеет одностороннее питание.
Вторичный ток проходит в реле КА1, и защита срабатывает.
Дифференuиальная защита трансформаторов имеет ряд особенностей,
отличающих ее от дифференциальной защиты друrих элементов (линии,
[енератора и т .д., см. 4).
14
Токовая отсечка без выдержки времени может быть применена в ка-
честве ОСНОВНОЙ быстродействующей защиты на рабочих и резервных
трансформаторах СН мощностью 4000 кВ . А и менее вместо сложной
дифференциальной защиты. По условию селективности токовая отсечка
не должна срабатывать при КЗ на стороне низшеrо напряжения защищае-
Moro трансформатора. Это условие выполняется соответствующим BЫ
бором тока срабатывания токовой отсечки, который должен быть
больше тока трехфазноrо КЗ во вторичной обмотке трансформатора.
'fоковая отсечка устанавливается со стороны обмотки высшеrо напря-
жения трансформатора, и в зону ее действия входят ВыВОДЫ ЭТОЙ обмот
ки И часть обмоток трансформатора, а также соединения трансформато-
ра с шинами.
fазовая защита применяется как основная защита от витковых за-
мыканий в обмотках трансформатора и от друrих повреждений внутри
кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением rаза. Она так-
же реаrирует на понижение уровня масла. Зашита устанавливается на
всех рабочих и резерВНЫХ трансформаторах СН с вторичным напряже-
нием 6 кВ и выполняется с помощью rазовоrо реле, поставляемоrо ком-
lШектно с траснформатором.
При слабом rазообразовании или незначительном понижении уровня
масла защита действует на сиrнa1I. При интенсивном rазообразовании,
возникающем при повреждениях внутри кожуха трансформатора, или
при значительном понижении уровня масла rазовая защита действует без
вьщержки времени на отключение трансформатора от источника пи-
тания.
На трансформаторах СН с устройствами реrулирования напряжения
под наrрузкой (РПН) при наличии rазовоrо реле в отсеке предусматри-
вается дополнительная rазовая защита, реаrирующая на rазообразование,
вызванное повреждениями в отсеке РПН, и действующая без выдержки
времени на отключение трансформатора от сети.
Максимальная токовая эащита с независимой выдержкой времени
применяется на питающих элементах СН. Защита, с одной стороны, пред-
назначена для отключения питающеrо элемеНТа при внешних К3, напри-
мер на шинах секций 6 или 0,4 кВ, И для резервирования защит и отказа
выключателей элементов присоединенных к этим шинам. С друrой
стороны, максимальная защита является также резервной защитой к
основным защитам трансформаторов СН на случай их отказа ИЛИ BЫBO
да из действия, а на реактированных линиях 6 кВ СН основной и един-
СТВенной защитой от междуфазных К3, так как на этих линиях быстро-
действующие защиты не применяются.
Максимальная токовая защита питающеrо элемента не должна сраба
тывать не только от токов наrрузки нормальноrо режима, но также и
от токов само запуска присоединенных к нему электродвиrателей, кото-
рые значительно превосходят номинальные токи питающих элемен-
тов СН.
15
Режим самозапуска электродвиrателей возникает при исчезновении
напряжения на шинах РУСН вследствие ошибочноrо или саМОПРОИЗВОJiЬ
Horo отключения выключателей рабочеrо питающеrо Jлемента. а также
при отключении ero от собственной защиты. от защиты шин [ру 6 кВ
или от защиты блока и последующем восстановлении напряжения.
Кроме Toro. режим самозапуска Jлектродвиrателей возникает И при
включепных нитающих Jлеl\1ентах СВ в случаях К3 во внешней сети.
сопровождаемых значительным снижением или кратковременным ис-
чезновением напряжения на шинах русн 6 кВ.
у стойчивая и бесперебойная работа тепловых электростанций в зна
чительной мере зависИт от возможности само запуска асинхронных дви-
rателей механизмов ('Н. так как при эrом не нарушается техн<:,лоrичес-
кий режим работы электростанции. В связи с этим режим само запуска
электродвиrателей ЯВШlет я допустимым и обязательным на всех тепло-
вых электростанциях.
Поведение асинхронноrо двиrателя при понижении напряжения на ero
выводах характеризуется тем. что создаваемый им вращающий мо-
мент. который пропоршюнзлен квадрату напряжения, уменьшается
и становится меньше противодействующеrо момента механизма, при-
водимоrо электродвиrателем. при этом частота ВРi:lщения ротора умень-
шается.
Учитывая. что при скольжениях s. больших критическоrо [] 2] сколь-
жения 51( (при котором вращающий момент электродвиrателя имеет
максимальное значение), величина сопротивления Jлектродвиrателя
Х дв . приближается к величинс сопротивления электродвиrаrеля при
неподвижном роторе Х дв . пуск. В расчетах тока самозапускtI дпя целей
релейноЙ защиты принимается Х дв = Х дв . пуск.
Чем значительнеЙ снижение напряжения и чем дольше оно продол-
жается, тем больше электродвиrатели успевают затормозиться и тем
длительнее проuесс само запуска при восстановлении напряжения. Лна.
лоrичное явление имеет место при исчезновении напряжения на ши
нах СН. LL'Iителыюсть само запуска зависит от продолжительности пере-
рыва электропитания. Эта продолжительность определяется временем
дейстВИЯ устройств релейной зашиты при различны).. повреждениях как
на элементах rлавноЙ схемы станции. так и на элементах СН, а также
временем действия устройства ЛВР в случае. если lIРОИЗОШЛО отключе-
ние питающеrо элемента СВ и включение резервноrо питания от ЛВР.
В соответствии с П равилаJ\.Ш rехническоЙ эксплуатации (ПТЭ) наиболь
ший перерыв питания не должен превышать 2.5 с. Это время обеспечи-
вает удовлетворительные условии самозапуска Jлектродвиrателей СН
на МОlllНЫХ б.'юках. Следует отметить. что б.rшrопаря ПРИМСllению бы.
стродеЙствующих зашит перерын Iшrания в большинстве случаев со.
ставляет не более. 0.5 с. Однако при АВР (; ма.11ЫМ перерывом питания
двиrатели подверrаются значительным щшамическим наrрузкам и повы.
шепному износу.
16
. в условиях само запуска электродвиrатели СН разворачиваются при
понижснном напряжении вследствие значительноrо падения наПРf..жения
в сопротивлении питающеJ-О элемента, вызванноrо протеканием тока
самозапуска. При лом ток в питающем элементе может превышать HO
миналЬНЫЙ в 3 4 раза.
Само запуск электродвиrателей обеспечивается при определенном зна.
чении напряжения на шинах СН, называемом остаточным напряжением.
На основании испытаний и опыта эксплуатации остаточное напряжение
должно быть не менее 55 б5% номинапьноrо напряжения. При таких
остаточных напряжениях продолжительность само запуска электродвиrа-
тепей не превышает 30 35 с. что по условиям HarpeBa электродвиrате
пей допустимо.
Следует отметить, что для современных тепловых электростанций
С мощными блоками 1 БО 800 МВт допустимая длительность самозапус
ка определяется не только Оllасностью повреждения двиrателей Из-за
переrрева большими токами, Но и в первую очередь опасностью наруше
...и технолоrическоrо режима работы блочноrо arperaTa. Для таких
электростанций наибольшая допустимая длительность режима самоза-
.пуска принимается равной 15 20 с.
Для уменьшения тока самозапуска и получения допустимоrо остаточ-
Horo напряжения на шинах СН, как правило, в само запуске участвуют
только электродвиrатели ответственных механизмов.
Самозапуск электродвиrателей может быть обеспечен только в том
случае. если при самозапуске не произойдет отключение питающеrо
элемента СН при действии ero защиты от внешних К3 (максимальной
или дистанционной). Наибольuш.й ток из сети при само запуске потреб-
ляют полностью заторможенные двиrаrели. Этот режим принимается в
качестве расчетноrо при выборе типа максимальной токовой защиты
питающеrо элемента и расчете дИстанционной защиты.
Максимальная токовая защита отстраивается от тока самозапуска
электродвиrателей. Отстройка означает, что ток срабатывания должен
быть больше тока самозапуска, проходящеrо через трансформаторы
тока защиты. В этом случае защита не подействует при самозапуске.
Если при таком токе срабатывания рассматриваемая защита обладает не-
обходимой чувствительностью, то она выполняется без пуска по напря-
жению. Если чувствительность защиты недостаточна, она может быть
Выполнена с пуском по напряжению. В таком виде защита может дей-
СТВовать только при одновременном срабатывании реле тока и репе на-
пряжения, что имеет место только при К3.
Для Toro чтобы максимальная токовая защита с пуском по напряже-
нию не срабатывала при само запуске электродвиrателей, напряжение
срабатывания защиты должно быть отстроено от остаточноrо напряжения
при самозапуске, Т.е. должно быть меНЬШе 3Toro остаточноrо напряже-
НИя. В этом случае реле минимальноrо напряжения не замкнет своих
контактов, и, следовательно, защита не подействует на отключение пи-
17
2 6701
J)(
]Х
!/р= fpfp
C:I..
Х
Zp = 1'"р + jx p
lpX p
Ьр =Zljcm
+,.
"'р
+7'"
а)
8)
Рис. 10. Векторная диаrpамма токов и напряжений и изображения в КUМПJIСКСНОЙ
плоскости сопротивлений:
а векторная диаrрамма тока и напряжения, подводимых к реле сопротивле
ния; б характеристика срабатывания релс полноru сопротивления; в - сопротив
леНие на зажимах реле
тающеrо элемента СН, если даже контакты реле тока будут замкнуты
при самозапуске.
ДиСТЗНIDfОННая защита применяется на рабочих и резервных TpaHC
форматорах. питающих шины 6 кВ. Основным элементом дистанционной
защиты является дистанционный opraH (или омметр), определяющий
удаленность (дистанцию) К3 от места включения защиты. В качестве
дистанционноrо opraHa используются реле минималыюrо сопротивления,
включенные по 90 rрадусной схеме на междуфазное напряжение и раз-
ность фазных токов, реаrирующие на сопротивление, пропорциональное
расстоянию от шин 6 кВ до места К3 на защищаемом присоединении.
Сопротивление от места установки реле До места К3 пропорциональ
но длине этоrо участка, так как
ZЛ =Zуп/л,
[де ZЛ сопротивление участка кабельной линии длиной lп; Zуд
удельное сопротивление на J км линии.
В защите может быть применено ненаправленное реле полноrо co
противления. Сопротивление Z является комплексной величиной. поэто
му характеристика срабатывания реле изображена в комплексной плос-
кости в осях jx, r (рис. 1 О, б) . По оси вещественных величин откла
дываются активные сопротивления У. а по оси мнимых величин i pac
полаrаются реактивные сопротивления х. Полное сопротивление на
зажимах реле Zp :; и р // р может быть выражено через активные и peaK
тивные составляющие в виде комплексноrо числа Zp = 'р +jx p и изобра
жена в осях '. Х вектором с координата ми Ур и X r " Величина 3Toro векто-
ра харакtеризуется модулем IZ р I = .Jr + Х:, . а направление уrлом
!f'p' который определяется соотношением между Х р и 'р (tg!f'p = Хр/Ур).
18
Из рис. lO,a видно, что уrол 1{) равен уrлу сдвиrа фаз между векторами
Р
тока 1 р и напряжения ИР' Векп?р 1 р предполаrаем как бы закрепленным
по оси +у. Уrол I{J отсчитывается от оси +r в направлении, противопо-
ложном движению Р часовой стрелки. Напряжение Ир совпадает по Ha
правлению с вектором Zp' Защищаемая линия, имеющая активно индук
тивное сопротивление, изображается в первом квадранте IШоскости со-
. противлений (если Ир представл яет собой падение напряжения в линии
от тока I p ) вектором Zл при условии, что каждая точка линии характе-
ризуется определенными сопротивлениями r л и Х л . Начало защищаемой
.линии, [де установлена рассматриваемая защита, располаrается при этом
в начале координат. Характеристика срабатывания реле сопротивления
представляет собой rеометрическое место точек, удовлетворяющих ус-
ловию Zp = Zc, р' Заштрихованная часть характеристики, rде Zp <
< Zc. р' соответствует области срабатывания реле. При Zp > Zc. р
репе не работает. Характеристикой ненаправленноrо реле полноrо
сопротивления является окружность с центром в начале координат
(рис. 1 О, б) :
. Zc. р = к = const,
rде К постоянная величина.
Значения сопротивления срабатывания не зависят от уrла I{Jp между
lfvиl р '
Применяемая для защиты трансформаторов СН одноступенчатая
дистанционная защита выполняется с помощью блок реле, состоящеrо из
t'pex дистанционных opraHoB, и обеспечивает необходимую чувствитель-
поть к кз за кабелями, отходящими от секций 6 кВ СН, Korna в цепи
КЗ преобладает активное сопротивление, Предотвратить излишнее cpa
батывание защиты при обрыве цепей напряжения можно одним из сле
дующих способов:
а) выполнить токовый пуск дистанционной защиты. При этом защита
сработает только при одновременном замыкании контактов TOKoBoro
реле и реле сопротивления. При неисправности в цепях напряжения и
срабатывании дистанционноrо opraHa защита в целом не подействует,
но будет подан сиrнал о неисправности цепей напряжения защиты;
б) выполнить блокировку защиты при обрыве цепей напряжения с по-
мощью устройства блокировки типа КРБ-12. Это можно осуществить
только при установке в шкафах кру 6 кВ трансформаторов напряжения
с дополнительной вторичной обмоткой, соединенной в треуrольник, у
которой выведены зажимы Н, К, U. Если же трансформаторы не имеют
указанной обмотки (например, схема с двумя однофазными ТН), то WIя
блокировки используются последовательно включенные контакты
автоматическоrо выключателя. и выкатной тележки трансформатора
напряжения. Предпочтительным является способ а).
Защита от переrрузки предназначена ДJlя сиrнализации симметричных
пе.реrрузок и применяется на всех рабочих и резервньiх трансформато-
19
рах СН, поскольку в ряде случаев на них возмuжны режимы переrрузок.
На реактированных линиях СН защита от переrрузки не устанавли
вается, так как по режиму работы на них невозможны ДJ1ительные си-
стематические наrрузки, а возникающая в редких случаях кратковре-
менная наrрузка для них не оп сна.
,
Защита от однофазных замыканий На землю IIрименяется на реакти
рованных линиях 6 кВ, а также на стороне 6 кВ трансформаторов
6/0,4 кВ СН. Этот вид повреждения является наиболее раСПРОСТР<.l.нен
ным для кабельной сети. Причинами ero возникновения являются Jлект
рические и механические повреждения изоляции кабеля и повреждения,
в кабельных муфтах, а также при монтаже и прокладке кабелей. Токи,
возникаюшие при однофазных замыканиях на землю, зависят от режима
заземления нейтралей reHepaTopOB и трансформаторов в сети, от которой
пи:rаются реактированные линии или трансформаторы. В СССР сети
3 35 кВ, как правило, работают с изолированной нейтра.ilЬЮ. В этих се-
тях при металлическом замыкании одной фазы на землю напряжение
поврежденной фазы относительно земли становится равным нулю, а
напряжения неповрежденных фаз относительно земли повышаются до
междуфазноrо (линейноrо). Возникающий в месте повреждения ток на
какой либо фазе замыкается через емкость двух друrих неповрежден-
ных фаз относительно земли. Поэтому ток замыкания на зеМi'lЮ в сети
с изолированной нейтралью является емкОСТИЫ\\1 током и величина ero
определяется напряжением и емкостью (протяженностью) кабельноii
сети. Так как междуфазные напряжения в этом режиме не изменяются.
нормальная работа потребителей не нарушается.
В соответствии с ПТЭ допускается работа сети 6 кВ с замыканием на
землю в течение не более 2 ч. В связи с ЭТИМ можно не отключать повреж-
денное присоединение в течение 2 ч. Достаточно, чтобы установленная
на нем защита от замыканий на землю действовала на сиrнап.
Однако в дальнейшем с целью уменьшения пов реждаемости Jлектро
двиrателей СН при замыканиях на землю в сети 6 кВ rлавтехуправление
Минэнерrо СССР рекомендует предусматривать работу сети 6 кВ СН,
не связанной rальванически с друrими сетями, с нейтралью, частично
заземленной в одной точке. Частичное заземление нейтрали может быть
выполнено с помощью активноrо резистора, включешюrо между зазем
ляющим контуром и нейтралью обмOIКИ 6 кВ дополнитеЛЬноrо транс-
форматора со схемой соединения обмоток У н/д. При этом на каждом
элементе, присоединенном к сети 6 кВ, должна быть установлена релей-
ная защита нулевой последователыюсти .с действием на отключение это-
ro присоединения.
При токах замыканий на землю в сети 6 кВ более 30 А, а в сети 10 кВ
более 20 А в целях обеспечения бесперебойности питания потребителей
в сетях 6 10 кВ ПУЭ предусматривается компенсация емкостных токов
при помоши дуrоrасящих аппаратов для обеспечения rашения дуrи в
месте повреждения.
20
. ДЛя компенсации используется заземляющий дуrоrасящиЙ реактор,
представляюший собой реr'улируемую индуктивность, которая YCTa
нзвливается в цспи заземления IIСЙТРали 6 кВ спеЦИaJIЫlоrо трансформа
. тора. присосдинеllШН-О к сборным шинам rCHepaTopHoro напряжения.
, Защитное действие катушки заключается в уменьшении тока замыкания
. на землю в свнзи С на.ложением На емкостный ток сети сдвинутоrо на
о
180 110 отношению к нему ИН.LI.уктинноrо тока, ПО1реБJlяемоrо peaK
тором.
При ПРИМСНСIlИИ комвенсаuии емкостных токов ток через место По
.вреждения может Бы1ъ уменьшен до минимальноrо значения. Кроме
.:roro компеllсааия обеспечивает надежное дуrоrашсние.
. В сетях с компенсированной нейтралью так же, как в сетях с изоли .
;рованной нейтралью. "ри замыканиях на землю напряжения неповреж
дeHHЫX фаз возрастают До меЖДУфLlЗНЫХ, а междуфазные напряжения
"между всеми фазами не изменяются, чем и обеспеllliвается нормальный
:режим питания потребителей. В соответствии с ПУЗ защита от замыка
'кий на землю в этих сетях выполняется с действием На сиrнал.
. На трансформаторах СН 10/6 кВ со стороны высшсrо напряжения за
. щита от замыканий ни землю не устанавливается, так как повреждения
с'.8 малопротяжеНIIЫХ кабслях 1 О кВ, соединяющих трансформатор с
" ПУ ) о кВ, весьма редки и их леl'КО ныявить по сиrнализации и по при
: paM контроля изоляш1И 10 кВ. Анапоrично определяется замыкание
)IЗ землю в кабеле 6 кВ трансформатора, питаюшеrося от rpy 6 кВ.
, '. Дифференциальная токовая защкrа мarистрали резервноrо питания
6 кВ применяется с uелью убыстрения ЛИКВИДаЦИИ повреждений на Ma
')lfстрали резервноrо I/итания. При отсутствии дифференциальной защиты
,.ликвидация повреждений на маrистрали производится защитой, YCTa
:новленной на вводе обмотки визшеrо напряжения резервноrо трансфор
'Матора, со временем. отстроснным от времени действия защиты на BBO
. де резервноrо питания к рабочей секции 6 кВ СВ.
i. Рекомендуется применение этой защиты при мощности резервных
трансформаторов 40,63 МВ . А. При выполнении маrистрали рсзервноrо
питания шинопроводом чувствительность защиты, установленной На CTO
'роне низшеrо I:апряжения резервноrо трансформатора меньшей мощ
.' ности, может оказаться недостаточной, тоrца и в этих случаях peKOMeH
.'-дуется применснис дифференциальной защиты. Защита выполняется OT
цельно для каждоЙ секции маrистрали и подключается к трансформа"ro
рам тока нз вводах от резервноrо трансформатора к маrистрали, на
ВВОДах резервноrо питания К блоuным секциям 6 кВ, а также в ячейке
сеКuионноrо выключателя. Возможны два варианта схемы диффереll
. циалыюй защиты маrистраllИ: первый . трансформаторы тока, к KOTO
. рым подключен:! защита. имеют одинаковые коэффициенты трансформа
ции, второй Оl/И имеют разныс коэффиuиенты трансформации. Tpc
буемое во втором' случае выравнивание токов плеч защиты осуществ
пяетея путем подбора соответствующеrо числа витков обмоток Hacы
..щающеrося трансформатора реле.
21
Дyrовая защита выполняется во всех шкафах кру 6 кВ с целью сни
жения объема повреждений при КЗ с открытой электрической дуrой
внутри ячейки. Для дуrовой защиты MorYT использоваться контакты
конечных выключателей, установленных в шкафах и связанных с поло
жением откидной крышки. являющейся разrрузочным клапаном. При
возникновении дуrи повышается давление rазов внутри шкафа, что BЫ
зывает откидывание крышки. При нормальном, закрытом положении
крышки контакт конечноrо выключателя разомкнут. Дуrовая защита
должна быть выполнена с контролем тока КЗ в цепи питания зашищае
мой секщш.
Устройство резервирования отказа выкточателей 6 кВ трансформа
торов 6{0,4 кВ СН предусматривается ,цля всех трансформаторов
6/0,4 кВ в связи с тем, что при К3 на стороне 0,4 кВ трансформатора
зашита вводов питания секции 6 кВ, к которой присоединен защи
щаемый трансформатор. не обладает достаточной чувствительностью.
З. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА рЕАктировАнныx ЛИНИЙ 6 кВ СН
В соответствии с ПУЗ На реактированных линиях 6 кВ должна быть
установлена защита от мноrофазных КЗ. В качестве такой защиты
применяется максимальная токовая защита без пуска или с пуском по
напряженmo. Быстродействующая защита в виде дифференциальной за.
щиты или токовой отсечки на реактированных линиях не применяется
в связи с особенностями оборудования и присоединений линий.
При принятой на современных тепловых электростанциях компонов
ке оборудования в распределительном устройстве 6 1 О кВ [eHepaTopHO
[о напряжения на реактированных линиях выключатепи устанавливают
ся после реаКТора в ячейках KOMrmeKTHoro распределителыюrо устрой
ства (КРУ). В этих же ячейках раСllолаrаются и трансформаторы тока
защиты и измерительные трансформаторы тока линий. В связи с этим
в зону действия защиты такой реактированной линии не ВХОДит реактор,
поскольку линия имеет одностороннее питаНИе. Защита действует только
при К3 за реактором, которые допустимо отключать с вьшержкой
времени 1 2 с.
Повреждения до реактора и в реакторе ликвидируются защитой шин
reHepaTopHoro напряжения, к которым присоединена реактированная
линия СН. Защита шин при этих повреждениях действует на отключение
всех ПИТающих элементов, присоединенных к системе шин (reHepaTo
ров, трансформаторов связи, секционных и шиносоединительных вы-
ключателей), а также на отключение выключателя линии СН для YCKO
рения включения от АВР вводов резервноrо питания СН (см. 6).
Защита шин 6 кВ reHepaTopHoro напряжения используется также для
резервирования отказа защиты или выключателя реактированной линии
и действует на обесточение шин 6 кВ, так как в указанных случаях толь
КО таким способом возможна ликвидация ПОВреждений на линии.
22
В схеме защиты шин 6 кВ функиии резервирования защит реактирован
ных линий выполняет поэлементная максимальная токовая защита
[1, 2, 10]. Эта защита устанавливается на КаЖДОМ элементе на каждой
реактированноЙ линии и подключается к трансформаторам тока ли
нии, устанавливаемым до реактора. Защита действует с вьщержкой
времени на отключение всех питающих элементов соответствующей си-
стемы шин 6 кВ.
На реактированных линиях СН, присоединенных отвеI:влением к бло
ку без выключателя до реактора, ДJ1я защиты от междуфазных КЗ на
линии предусматривается также максимальная токовая защита. Для от-
ключения повреждений в реакторе используется дифференциальная TO
ковая защита блока (или трансформатора блока), действующая на отклю
чение блока. Реактор линии может полностью войти в зону действия
Д)iфференииальной защиты блока, если зашита присоединена к ТТ,
установленным после реактора. _
Если же диффереНlщальная защита блока отстроена от токов К3 за
реактором и не действует, следовательно, при К3 в системе СН, то для
-: нее не требуется устанавливать ТТ за реактором линии. В этом случае
..в зону действия дифференциальной защиты блока входит часть витков
реактора, а все повреждения в остальной ero части и на линии отклю
чаются с вьщержкоЙ времени от максимальной токовой защиты линии.
Аналоrично выполняется схема релейной защиты реактированной ли
нии СН, присоединенной к трансформатору связи без выключателя
до реактора, на станциях с одиночной системой шин 6 кВ reHepaTopHoro
напряжения. Повреждения в реакторе такой линии ликвидируются диф
ференциальной токовой защитой трансформатора связи. Максимальная
. Токовая зашита реактированной линии выполняет также функции ре-
зервной защиты при повреждениях в питаемой ею сети 6кВ СН.
Максимальная защита выполняется на двух фазах, так как реактиро
ванные линии питаются от сети с изолированной или компенсированной
нейтралью, в которых возможны только междуфазные К3. Трансформа-
торы тока защиты соединяются в неполную звезду.
Следует отметить, что непременным условием является установка
трансформаторов тока максимальной защиты по всей сети СН 6 кВ, как
и в любой сети с изолированной или компенсированной нейтралью,
на одноименных фазах А и С. Это необходимо во избежание отключения
Питающеrо элемента СН при двойных замыканиях на землю.
На реактированных линиях СН кроме междуфазных К3 возможны
и однофазные замыкания на зе!\'fЛЮ. Этот вид повреждения, как указа-
Но выше, не требует автоматическоrо отключения линии. Однако весьма
желательно, чтобы такое повреждение бьulO быстро, точно и своевремен-
но обнару ено дежурным персоналом станции в начальной стадии воз-
Никновения. ЭТо позволит при наличии резервной линии в случае по-
вреждения на рабочей линии отключить ее и обеспечить надежное пита-
ние СН от резервноrо питающеrо элемента. Поэтому на реактированных
23
линиях в соответствии с ПУЗ предусматривается защита от замыканий
на земJПO с действием на сиrнзл. Зашита выполняется для реактирован
ных линий, питаюшихся от сети 6 кВ с компенсированной нейтралью.
Для защиты используется устройство сиrнализации замыканий на зем-
лю типа УСЗ-2/2, устанавливаемое на каж...1.0Й линии. Работа 3Toro 'устрой
ства основана на замере уровней высших rармоник. содержашихся в
токе нулевой последовательности при однофазных замыканиях на зем
лю. На поврежд.енной фазе поврежnсннOl'О присоединения ТОК нулевой
последовательности содержит сумму высших rармоник токов нулсвой
последовательности, протекающих во всех неповрсжденных присоеди
нениях. Поэтому уровень высших rармоник повреждешюrо присоеди
нения всеrда является наибольшим и значительно flРСВЬШlает уровень
высших rармоник любоrо неповрежденноrо присосциненин. 3та особен-
ность позволяет с помошью устройства УСЗ 2/2 определить достаточно
быстро и селективно поврежденное присоединение, так как только на
нем подействует на сиrнал устройство УСЗ-2/2.
С помощью 3Toro устройства возможно фиксировать непродолжитель.
ные замыкания на землю (длительностью 40 мс и более), которые сви-
детельствуют о наметившемся ухудшении уровня изоляции.
Устройство УСЗ 2/2 по принципу действия позволяет определить
место однофазноrо замыкания на землю как в компенсированной сети
даже при полной компенсации eMKocTHoro тока, так и в сети с изо
лированной нейтралью. Однако ДТIЯ сетей с изолированной нейтралью
устройство УСЗ 2/2 не применяется, так как при малых токах надежная
работа этоrо устройства не обеспечивается.
В сетях с изолированной нейтралью применяется защита с использо
вамием чувствительноrо реле тока типа РТЗ 51 (см. 5).
Устройство УСЗ.2/2 присоединяется к ТТ нулевоЙ последовательно
сти типа ТЗЛ или ТЗЛМ, представляющим собой кабельные ТТ с коль
цевым мarнитопроводом. Число ТЗЛ (Т3ЛМ), устанавливаемых на ли
нии, определяется числом параллельно соединенных силовых кабелей
реактированной линии; на каждом из этих кабелей устанавливается OT
дельный ТТ нулевой последовательности, что позволяет защите действо
вать при замыкании на землю в любом из них. Вторичные обмотки ТЗЛ
(ТЗЛМ), к которым подключается устройство УСЗ-2/2, соединяются по
различным схемам в зависимости от числа ТТ. Схема выполнения защи
ты от замыканий на землю с устройством УСЗ 2/2 при различном числе
_ ТТ на линии приведена на рис. 11.
В нормальном режиме работы реактированной линии, а также при
междуфазных. КЗ на линии, не связанных с землей, в маrнитопроводе
Т3Л (ТЗЛМ) маrнитный поток отсутствует, так как сумма токов, про-
ходящих через ero сердечник, равна нулю. При замыкании На зем-'lЮ ток
поврежд.ения, содержащий сумму высших rармоНИК тока нулевой по
следовательности, проходит по поврежденной фазе, вслеДС"IВие 3Toro
появляется маrнитный поток в сердечнике ТЗЛ (ТЗЛМ), во вторичной
ero обмотке индуктируется эде и срабатывает устройство УСЗ 2/2.
24
От ТТ {
(ТЗ/J или тзлм)
r
I
а)
А
В
С
+с КН1
КН1
1
.>.
На СU2нал
} От тн
,ру (Р!1СН) б нВ
N
I
"'"'
::J')
" ..
N N
..........
I TA N
,
,." I't)
I....J 1......1
41 :J\ ::J1
-1
Ь)
Рис. 11. Схема защиrы оТ замыканий на землю с устройством УСЗ-2/2:
а схема включения устройства УСЗ 2/2 и блока питания БПН-llfl; б под
I<лючение устройства УСЗ-2/2 к трансформаторам тока нулевой последовательно-
C'h!'. установленным на ЗЗl1lишаемом присосдинении
Для предотвращения неправильной работы сиrнализаuии от токов, про-
ходящих по броне и свинцовой оболочке кабеля при замыкании на зем
ЛЮ на друrом кабеле, воронка кабеля изолируется от земли и зазем
,лиющий провод про пускается через окно ТЗЛ (ТЗЛМ).
25
Выпускаемое в настоящее время устройство УСЗ-2/2 выполнено на
НОМЮiзльное напряжение постоянноrо тока 11 О В. Оно может питаться
либо от акКУМУЛЯТорной батареи напряжением 110 В, либо от блока
питания типа БПН-ll/l. Блок питания БПН-l1/1 присоединяется к транс-
форматору напряжения (ТН) шин [ру 6 кВ или РУСН 6 кВ и подает вы-
прямленное напряжение 110 В к устройствам УСЗ-2/2. Блок рассчитан
на питание восьми таких устройств. '
Ниже. рассмотрены схемы За
щиты реактированных линий СН,
применяемые на современных
электростанциях. Защиты вы-
полнены на оперативном посто-
янном токе 220 В.
Схема защиты рабочей линии,
присоедииеиной к сборным ши-
нам f'eиераторноrо напряжения
6 кВ, приведена на рис. 12. На
линии, питаюшей секuию шин
6 кВ РУСН, установлена мак.
симальная токовая защита. по-
вреждения в реакторе и на участ-
ках линий от реактора до транс-
форматоров тока ТА 1 и Т А2
ликвидируются защитой шин [е-
HepaTopHoro напряжения 6 кВ.
На линии установлена также за-
щита от замыканий на землю.
Рис. 12. Схема зашиты рабочей линии
СН 6 кВ:
а uепи перемешюrо тока; б
uепи ПОС1'ояиноrо тока: АКН} реле
УСЗ-2/2; КА J. КА 2 реле тока
РТ40 (PT 140); KHJ. КН3 реле
указательные PY 21/0,025 (РЭУl ].20-
85842); КН2 реле указатеЛЬное
PY-2l!220 (РЭУ ]]-20 75]52):
KLJ КLЗ . реле промеЖУТочные
РП-23 (РП-16); KТl реле Вре-
мени РВ-] 24 (PB Ol. 3 с); Rl, R2
резисторы 3900 Ом (3000 Ом) Типа
ПЭВ-25
26
J< шинйм zенераториоzа
напряжения
LR1
1<A
А в
с
КА2
I1
} I< измерительным
пpи opaM
АI<Н1
I1
+
От блока
питания
G2Q
BA1 5XB
а)
Максимальная токовая защита выполнена с помощью двух реле TOI<a
КА] и КА2 и репе времени КТ] и действует с выдержкой времени через
ВЫХОДное промежуточное реле KL2 на отключение выключателей Q]
иQ2.
Защита от замыканий на землю выполняется с помощью устройства
YC3 2/2. Оно условно подключено к одному Т3ЛМ. В схеме предусмот-
рено отключение выключателя линии от зашиты шин 6 кВ, к которым
+1
1
КТ1
I<Lf
I<Н1
КТ1 R1
I<L2
КН2 От защиты
АКН1 шин Б 1<8
+2
1<L2
KL3 1
:»
пYCK0130Z0 ОР2ЙНQ мини.мальноzо
нйпР f жения устройстВа АВIJ
:»
2
KLI КII3
} D R2
I число цепей по числу
I 6ыключатеЛЕ!..и отходящих
пpucoeBUHeHl1.U секщш ВА 1
oт контактод реЛЕ, контраЛl1.рljЮш,Р о
налицие тока 13 црпl1. веюда f!.l!зер8ноzо
питания СЕ!IЩш.i. ВА1
KL2
J От
J<L3
I<SP2
...с
=-
1
5)
Максимальная :::j
t::
томНая су
:::r
защита
-с)
t:J
><
СuzналuзйЦUЯ ::::s
замыкания t:)
на землю ::w::
t:J
Е:
t::::I
I\J
CJ
На отключение ::r:
:t:
!}Ыl<лючателя IJ:;
с)
61 Е:
'-'
t:J
t::
На отключение
QC)
Выключателя й2 :::s
Е:
t:)
t::
с)
;::s
Дljzol3ая t::
Q.,
защита =:r
;::s
:::s
:::t
На сuzнал I::j
""
" !:Jказатель ::::s
реле не поднят а I::j
::r:
I\J
;::s
На сиzнал "Земля t::
Q.,
сети б I<8 ' ::;j"
27
присоединен реактор линии. Такое отключение необходимо для YCKope
ния включения ввода резервноrо питания СН 6 кВ от ЛВР, так как cxe
ма ЛВР выполняется так, IПо автоматическое включение вводов резерв
Horo питания происходит только после отключения выключателей рабо
чей линI01 (см. 6).
Для обеспечения действия устройства ЛВР в случае исчезновения Ha
пряжения на шинах 6 кВ РУСН (например, при обесточении шин rpy
6 кВ в результате отключения [енераторов и друrих питающих элемен-
тов) предусмотрено отключение выключателя Q2 от пусковоrо opraHa
минимальноrо напряжения АВР, реаrируюшеrо на отсутствие напряже-
ния на шинах секций 6 кВ РУСН.
Дуrовая защита выполняется с помощью конечных выключателей,
связанных с положением откидных крышек шкафов кру выключателя
Q2 линии, а также выклюЧателей всех присоединений к секции БА1,
в том числе и выключателя ввода резервноrо питания на секцию БА1.
При замыкании контактов любоrо из этих конечных выключателей с
контролем тока кз в цепи питания зашишаемой секции защита дейст-
вует без вьщержки времени на отключение линии (на отключение
QlиQ2).
Защита рабочей реакmрованной линии 6 кВ, присоед;иненной ответ.
влением к блоку (см. рис. 3). При этом трансформаторы тока, YCTaHOB
ленные после реактора и предназначенные Д)1И дифференциальной защи-
ты блока, предусматриваются в том случае, KorAa дифференциальная
защmа блока не может быть отстроена от токов коротких замыканий
на шинах 6 кВ, так как она не обеспечtlт необходимой чувствительности
при повреждениях в блоке. При присоеди:нении указанных ТТ к диффе
ренциальной защите блока последняя не подействует при повреждениях
за ними, так как эти повреждения оказываются вне зоны действия
защИТЫ.
Если дифференциальная зашита блока может быть отстроена от К3
за реактором, присоединение ее к указанным ТТ не производи:тся.
Схема защиты резервной линии, присоединенной к сборным шинам
reHepaTopHoro напряжения (см. рис. 1), показана на рис. 13. Линия
подключена к маrистрали резервноrо питания СН 6 кВ, от которой
отходят вводы резервноrо питания к секциям шин 6 кВ РУСН, нормаль
но пИтаюшимся от рабочих линий собственных нужд.
На каждом вводе резервноrо питания устанавливается максимальнця
токовая защита, предназначенная Д)1Я отключения повреждений на ши-
нах соответствующей секции б кВ и для резервирования защит и выклю.
чателей элементов, r.итаемых от этих шин. В некот()рых случаях эта
защита выполняется с пуском по напряжению.
На рис. 13 приведена схема защиты ввода резервноrо питания к ceK
цИИ БА 1 6 кБ РУСН. Она выполнена с помощью двух реле тока КАЗ
и КА4 и действует через реле времени КТ2 на отключение выключате.
ля Q2. Аналоrично выполняется защита и на друrих вводах резервноrо
питания к друrим секциям 6 кВ.
28
1< шинам zeHepamopHOZO напряжения б 1<. В
LRf
BiQ
ТА1
/(А2
-1
} н измерuтельным
приборам
АКН.,
KVZ1
+
От БЛОl<й
пцтания
t
LOf
6 :: T r
НАЦ 1< BpYZUM
сеl<циям
биВ
.(
uzQ
BAf бl<В
а)
Рис. 1 з. СХема защиты резерВНОЙ линии СН. присоединенной к шинам [енераторно-
ro напряжения:
Q цепи переменноrо тока; б . . uспи постоянноrо тока; АКНl реле УСЗ-2/2;
КAI KA4 реле тока РТ40 (РТ-140); КН1, КН3, КН4 реле указательные
PY 21/0,5 (РЭУ 11 20.85082); КН2 реле указательное РУ-21/220 (РЭУ 11-20-
75152); KL1, KL2 реле промежуточные РП-23 (РП-16); КТ1, КТ2 реле време-
ни PB-114 (РВ.Оl, 1 с); KV1 реле напряжения РН-53/60Л (РН.153/60Л);
KYZl филыр-реле напряжения обратной последовательности РНФ l М
+1
/(У1
ни
KLf НА!
KA2
ип
J<.Тf
/(Н1
r
.
От защиты шин б 1< 8
НН2
I<SP2
От I<OHmal<mofJ реле, КDнт/lолирующ,еzо
наличие тока В цепи &Jaa pa o
+С чеzо питания
/(Н! ..
ИН2
о .
, HLf :
+ t:: ::: r 6)
Рис. 13. б
1
2
1
!r1аКСUМlJЛьная тоноВая
защита с пуском
нопря жеНUfl
На тключение
Выключателя 6f
Сuzнализац.ия замыкания
на зеNЛЮ
Максимальная тоноВая
заЩ/J.mа
На отн.люцение
Выключатели 82
Д!lZО!JaЯ
защита
На сиzнал" !lкозатель
реле не поднят l'
Но сиzнал "Зем/}!, 8
сети 6J<B
В cxe""'!I защиты шин
zенсратОрИDZО
напряжения
На сu.ZНQЛ , Указатель
реле не поднят 11
На линии СО стороны питания установлена максимальная токовая
защита с пуском по напряжению. В таком исполнении защита дей.
ствует только при К3, коrда одновременно срабатывают opraHbl тока
30
и напряжения защиты. Защита не срабатывает от токов самозапуска
электродвиrателей, так как пуск по напряжению в этом режиме не дей
ствует. Для защиты используются реле тока КА] и КА2, реле времени
КТl и opraH напряжения, состоящий из реле напряжения KVZl и KV1.
Цепи напряжения защиты подключены к ТН, установленному на маrи
страли резервноrо питания.
Для защиты применен комбинированный пуск по напряжению, осуще
СIвляемый с помощью филыр--реле напряжения обратной последова.
тельности KVZl типа РНФ lМ, реаrирующеrо на несимметрию между.
фазных напряжений и предназначенноrо для действия при двух-
фазных К3, и реле минимальноrо напряжения KVl типа РН.153/60Д,
включенноrо на междуфазное напряжение, ДJlЯ действия при трехфаз
ных К3.
Через замкнутый контакт реле KVZ] напряжение фазы а поступает
на обмотку реле напряжения К r!'], включенноrо на напряжение фаз
а и Ь. В нормальном режиме и в режиме самозапуска контакты реле
KVZl замкнуты, а контакты реле KVl. якорь KOToporo подтянут,
разомкнуты. Поэтому промежуточное реле KLl находится в обесточен
НОМ состоянии и постоянный ток +1 не подается на контакты реле тока
защиты.
При двухфазном К3 на линии или в сети 6 кВ СН понижается напря-
.' иие между поврежденными фазами, вследствие 3Toro нарушается
"симметрия междуфазных напряжений и на выходе филыр-реле
РИФ-l М появляется напряжение обратной последовательности, реле сра-
-..6атывает и разрывает цепь напряжения обмотки реле KV1. Якорь по-
:следнеrо отпадает и замыкает контакты в цепи катушки промежуточно
ТО реле KLl, которое подает +1 на контакты токОвых реле.
При трехфазном К3 на линии или в сети 6 кВ СН симметрия линейных
напряжений не нарушается и реле KVZ1 не срабатывает. Реле же KVl
вследствие понижения напряжения при К3 замыкает свои контакты,
приводя в действие промежуточное реле KL1. контакты KOToporo по-
дают постоянный ток на реле тока защиты.
Защита с комбинированным пуском по напряжению обладает повы-
шенной чувствительностью не только к двухфазным, но и к трехфаз-
'вым К3, поскольку в первый момент трехфазноrо КЗ, KorAa все три
фазы в месте повреждения не успевают одновременно замкнуться, KpaT
ковременно появляется напряжение обратной последовательности.
Это приводит к кратковременному срабатыванию филыр-реле Ha
пряжения обратной последовательности KVZ1, которое размыкает свой
Контакт в цепи обмотки реле минимальноrо напряжения К V 1, что
обеспечивает действие защиты, даже если напряжение на реле при К3
Окажется несколько выше напряжения срабатывания (но не более Ha
пряжения возврата) реле.
В схеме защиты предусмотрено шунтирование контактов реле KL1.
Зашита действует с выдержкой времени на отключение выключателя
31
линии Ql. Предусмотрено отключение выключаТСJ1Я QJ также от защиты
шин 6 кВ ДJlя предотвращения возможности подачи напряжения на
поврежденную систему шин ТРУ 6 кВ при операциях по восстановлению
питания СН.
OpraH пуска по напряжению используется также ДJlЯ поэлементной
максимальной токовой защиты u.шн, установленной на данной линии,
для повышения ее чувствительности к повреждениям за реактором.
На линии предусмотрена также защита от замыканий на землю с
использованием устройства УСЗ 2/2.
Защита резервной линии СН, присuединенной ответвлением к TpaHC
форматору связи, выполняется в основном по схеме на рис. 13. Однако
максимальная токовая защита со стороны питания (она может быть
выполнена без пуска или с пуском по напряжению) включается на ТТ.
установленные до реактора. Защита действует с первой выдержкой Bpe
мени на отключение выключателя линии и со второй на отключение
трансформатора связи для резервирования отказа выключателя линии
при повреждениях на ней. Кроме Toro. предусматривается отключение
линии от защит трансформатора связи.
4. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТ А ТРАНСФОРМАТОРОВ,
ПИТАЮЩИХ РУСН 6 кВ
На рабочих и резервных трансформаторах СН, питающих потребите
лей РУСН 6 кВ, основными быстродействующими защитами являются
дифференциальная защита, токовая отсечка и rазовая защита, резерв
ными максимальная токовая защита или дистанционная защита.
Днфференциалыmя защита трансформатора основана на принципе.
показанном на схеме рис. 9. Однако следует иметь в виду, что в диф-
ференциальной защите трансформатора ток небаланса больше, чем в диф
ференuиальной защите линии, на величину тока намаrничивания. про
ходящеrо только через один комплект ТТ со стороны питания. В но1Т
мальном режиме и при К3 ток намаrничивания не значителен (обычно
не преВblшает 3 5% номинальноrо тока трансформатора) и может не
приниматься во внимание. Однако при включении трансформатора под
напряжение или при восстановлении напряжения на трансформаторе
после отключения К3 во внешней сети возникает быстро затухающий
(в течение O,7 1 с) бросок тока намаrничивания, который в 8 10 раз
превышает номинальный ток трансформатора. От этих бросков тока
намаrничивания дифференциальная защита трансформатора должна быть
отстроена.
Кроме Toro, непосредственное сравнение вторичных токов в диффе
ренциальной защите трансформатора невозможно ввиду их неравенства
в условиях нормальной работы и при внешних К3. Это объясняется тем.
что ДJlя трансформатора, у KOToporo номинальные токи в обмотках
32
11<+
1(
Реле РНТ 5б5
r '
; F;:l,wf
I f ""'УР
Of23".S6
О f 2 3 ". 5"6
3210
В 121620242832
WZ!/P
I<Af
I
К реле I S I<М 7
iJPYZou. I
фа... I ...; R..
!
L
............ ........ ....
f'l
РИс. 14. Пр ая схема включения реле PHT S6S (для одной фазы) в cxe
ме. диффеJ?t'!Rциальной защиrы трансформатора
высшеrо и низшеro напряжений Не равны по значению, практически
невозможно выбрать по шкале номинальных токов выпускаемых заво
дамп -трансформаторов тока такие тr, при которых вторичные токи в
плеЧах диффереlЩИ8Льной защиты бьти бы одинаковыми. Надо отме-
тич»; что конструктивное исполнение трансформаторов тока на стороне
высшеrо и низшеro напряжения также обычно различно, что обуслов-
пиваетразличные их характеристики и Поrрешности.
В связи с этим во избежание значительноro возрастания токов не-
баланса необходимо выравнивать вторичные токи защиты. Выравнива-
ние BТOp 1X токов В дифференциальной защите трансформатора MO
же1' проиэвоДИТЬCJI с помощью автотрансформаторов тока. Компенса-
ци.Jr н9венства вторичных токов может осуществляться также в диф-
Ф реле типа РНТ-565 и PHT 566/2, применяемых в настоя-
щее время на МНОI'ИХ электростанциях.
-На рис. 14 покаэана прин иальная схема дифференциальной защиты
[pa pмaтopa с реле PНТ 565 дЛЯ одной фазы. Это реле состоит из
быстронасыщающеroся трансформатора (БНТ) и злектромаrнитноrо
ТOKOВOro реле КAl типа РТ 40.
Основное назначение трансформатора БИТ оrpаничивать ток в реле
КА] при бросках апериодической составляющей тока намаrничивания
защищаемоro трансформатора и при lЮявлении больших небалансов
тока в дифференциальной защите из за значительных поrрешностей тт t
воз кающих в начальный МОМеНТ К3.
3 6701
33
Уравнительные обмотки Wl ур и \V2yp используются ЩIЯ компенсации
неравенства вторичных токов в схеме дифференциальной защиты ДBYX
обмоточноrо трансформатора. Рабочая обмотка \V p используется вместе
с уравнительными обмотками в дифференциальной защите трехобмо
точноrо. трансформатора. Вторичная обмотка \V BT предназначена ДJ1Я пи
тания исполнительноrо opraHa реле КА1. Короткозамкнутая обмотка с
включенным в ее цепь резистором R K предназначена для улучшения OT
стройки реле от бросков тока намаrничивания и токов небаланса при
возникновении внешних К3.
Минимальная маrнитодвижущая сила срабатывания реле, равная
А = Iw = 100 А, может достиrаться изменением сопротивления резистора
R ш, шунтирующеrо реле КА 1.
В нормальном режиме и при внешнем К3 в обмотках \Vl yp и \t'2yp
проходят токи от трансформаторов тока ТА1 и ТА 2, создающие проти-
водействующие МДС F} = I} Wl И F 2 = [2""'2' Для Toro чтобы реле не
работало, необходимо, чтобы эти МДС бьmи равны друr друrу. Это
обеспечивается подбором витков W. и \V2, соответствующих величинам
вторичных токов 11 И 12, этим И компенсируется неравенство
этих токов.
В реальных условиях в нормальном режиме и при внешних КЗ Mar
нитный поток в БНТ не равен нулю, однако величина ero не достаточна
для срабатывания реле. При К3 в зоне защиты в связи с питанием места
К3 только со стороны высшеrо напряжения трансформатора (подпитка
от электродвиrателей СН не учитывается) в БНТ возникает только одна
маrнитоДвижущая' сила F 1, создающая ток в реле КА1, в результате
этоrо оно срабатывает
Для трансформаторов, у которых диффереНllиальная защита ВКЛю
чаетсЯ на ТТ с номинальным вторичным током 5 А, применяются реле
тока PHT S65. При вторичных токах 1 А на стороне высшеrо напряжения
применяются реле типа PHT 566 или РНТ-5бб/2. .
Дифференциальная защита трансформаторов СН дО 16 МВ . А вкЛю-
'ПIтельно со схемой и rруппой соединения обмоток У!У-О или ДjД-O,
выполняемая на реле РНТ, подсоединяется к ТТ на фазах А и С, так как
эти трансформаторы питаются от сети с изолированной или компенсиро-
ванной нейтралью и, в свою очередь, питают сеть б кВ СН с изолирован-
ной нейтралью.
Дифференциальная защита, выполненная на двух фазах, не действует
в случае ДВОЙН»IХ замыканий на землю, коrда одно из мест повреждений
возникает в ч ансформаторе на фазе В, не имеющей ТТ, а второе на фа-
зе А или С в каком-либо элементе, питающемся от даННоrо трансформа-
тора. Такое повреждение будет отключаться либо rазовой защитой, если
оно находится в самом трансформаторе, либо максимальной токовой
защитой друrоrо поврежденноrо элемента, если фаза В заземлена на
выводах или ошиновке трансформатора. Такая ликвидация повреждения
допустима, так как не приводит к разрушению оборудования.
34
асщепленными обмотками 6 кВ мощностью
На трансформаторах с р и rруппОЙ соединения ДjД Д O-o дифферен
25 МВ . А и BЫ : ::::=:ется в трехфазном исполнении. Это обеспе-
циальная зашит у и двойных замыканиях на землю и повышает
чивает действие зашиты : но важно в связи с относительно большой
ее надежносТЬ, что осо н
анныХ трансформаторов.
мощностью указ СН со схемОЙ соединения обмоток У 'Д 11 между
На трансформатора в х обмотках трансформатора существует сдвиr по
пе р ви'lНЫМИ токаМИ
0 0 Т лов ой сдвиr будет между вторичными токами в
фазе на 3 . акОИ yr тт
ашите Т р ан сфор матора если соединИТЬ в звезду
дифференциальнои з .
нсф о р мато р а В ре зультате yrnOBOro сдвиrа в реле
с обеих сто рон тра .
О вится З начительныи ток небаланса. обусловленцыи ["ео-
тока заШИТЫ п я
( кторнои ) ра зностью между вторичными токамИ, подно-
метрическои ве
димыми к зашите.
При внешних К3 зтот ток небаланса может вызвать неправильные
действия зашиты. Для компенсации указанноro выше уrловоro сдвиrа
вторичные обмоткИ ТТ, установленных на стороне высшеro напряжения
трансформатора, соединяются в Треyrольник, а вторичные обмотки тт
на стороне низшеrо напряжения трансформатора в звезду. В результа-
те этоrо токи, поступаюшие в реле, совпадают по фазе [1 4].
На резервных трансформаторах СН. присоединенных к шинам 110
330 кВ, ТТ на стороне высшеrо напряжения соединяются в треуrольник
не только для компенсации уrловоrо сдвиrа между вторичными токами,
подводимыми к защите, но также для предотвращения неправильноrо
действия дифференциальной защиты при внешних однофазных или ДBYX
фазных К3 на землю в сети 110 330 кВ в режиме работы трансформа
тора-с заземленной нейтралью.
В этих случаях в сети 110 330 кВ появляются токи нулевой Последо
вательности 10, которые из заземленной нейтрали трансформатора по-
падают в обм тку 11O 330 кВ трансформатора. соединенную в звезду,
распредеЛ!lЯСЬ равномерно по каждой фазе. Они трансформируются в
обмотку трансформатора. соединенную треyrольником. В зтой обмотке
токи 10 циркулируют, не Выходя за переделы треуroльника. В связи с
ЭТИМ токи нулевой последОвательности MorYT протекать только через ТТ,
устаНQвленные на стороне звезды трансформатора. Если эти ТТ соедине-
ны в звезду, то их вторичные токи будут проходить через обмотки реле.
присоединенные к ним. Если же ТТ соединены в треуrольник, то их
Вторичные токи замыкаются в треyrольнике и в реле не поступают
[1, 2. 4]. Позтому на всех трансформаторах на стороне 110 кВ и выше
тт дОЛжны соединяться в треуroльник, этим устраняется воздействие
Токов нулевой последовательности на дифференциальную защиту транс-
форматора.
К особенностям дифференциальной защиты трансформаторов OT
носится также необходимость отстройки защиты от токов небаланса при
внеШIlИХ К3 име ющих бол
. ьшее значение, чем в дифференциальнои за-
35
щите линии, В СВЯЗИ С применением разных типов ТТ с различными по-
rрешностями, наличием реrулирования напряжения на трансформаторе
и несовпадением в ряде случаев расчетноrо числа витков реле с факти-
чески имеюЩИМСЯ в нем. Эти особенности учитываются при расчете
дифференциальной защиты трансформатора.
В настоящее время дифферецниальная защита трансформаторов вы-
полняется с помощью дифференциальноrо трехфазноrо реле типа
Д3Т-21. Такая защита обладает высокой чувствительностью. так как
блаrодаря применению времяимпульсноrо принципа в сочетании с про-
центным торможением обеспечивается отстройка от бросков тока
намаrничивания защищаемоrо трансформатора и токов небаланса при
внешних К3.
Времяимпульсный принцип отстройки защиты от бросков тока намзr-
ничивания позволяет отличить ток включения трансформатора под на-
пряжение от тока К3 при повреждении в зоне защиты, поскольку харак-
тер изменени токов в этих режимах различен [4]. Отстройка дости-
rается путем выделения пауз тока в дифференциальной цепи и сравнения
их длительности с заданным временем. Реаrирующий opraH (РО) защиты
срабатывает, если длительность пауз на выходе релейноrо формировате-
ля прямоуrольных импульсов, входящеrо в РО, менее 5 мс. При сину
сондальном токе К3, превышающем уставку защиты, паузы отсутствуют
и РО срабатывает. При однополярных бросках тока намаrничивания и
переходных токах небаланса. превышающих уставку защиты, длитель-
ность пауз на выходе релейноrо формирователя более 5 мс, И РО не сра-
батывает. Для улучшения отстройки от разнополярных бросков тока
намаrничивания в защите выполнено дополнительное торможение током
второй rармоники.
Для отстройки защиты от токов небаланса при внешних К3 или са-
мозапуске электродвиrателей в зашите Д3T 21 используется проценrное
торможение от токов меч защиты. Ввиду Toro, что питание имеется
только со стороны высшеrо напряжения (при отсутствии синхроннь,х
злектродвиrателей на шинах б кВ СН), можно было бы торможение осу-
ществлять только от токов обмоток низшеrо напряжения трансформато-
ра (при этом отсутствует торможение при внутренних К3), однако опыт
эксплуатации показал, что при самозапуске возможны в определенных
условиях токи вебаланса. превышающие расчетные. Полому в настоя
щее время рекомендуется для улучшения отстройки защиты от токов
небаланса при внешних К3 и само запуске злектродвиrателей выпол-
нять процентное торможение как суммой токов расщепленных обмоток
б кВ трансформатора. так и со стороны высшеrо напряжения трансфор-
матора.
Вторичные nепи трансформаторов тока подсоединяются к рабочим
цепям защиты через трансреактор ТА V (корректирующее звено в диф-
ференциальной цепи реле), имеющий ответвления для выравнивания то-
ков и дискретноrо реrулирования минималыюrо тока срабатывания за-
36
щиты в диапазоне от 2,5 до 5 А. Для расширения диапазона выравнива- ·
ния токов плеч защитЫ и обеспечения возможности подключения защиты
к 1т с номинальным током 1 А используются автотрансформаторы типа
А т 3 1 (повышающие), обеспечивающие выравнивание токов в диапазо
не от 0,34 до 2,5 А. При вторичных токах в цепи защиты более 5 А ис-
пользУЮТСЯ'ПOl:iИжающие автотрансформаторы AT 32 (выравнивание TO
ков в диапазоне от 31,3 до 5 А). Автотрансформаторы поставляются
комплектно с реле ДЗТ 21.
Цепи процентноro торможения включаются на токи в плечах защиты
через промежуточные трансформаторы тока TA1. ТА2, имеющие ответ-
вления для реl'улирования коэффициента торможения. При больших
рСР
3
АI<.Дf(ДЗТ 2f)
2 / ,
. :::::
".,.,..". ...... .......... .......... ....
.....................................................
1"\ 11"1 ff\ ff\ rr) ff\ ff\ ff\ lf'I
1 :а ::1::1 :з :з :a::l ::1
[ ...... .......... C>lC>i1't\1f'I1't\
1. I
О . -., - а)
. - . .! . -3 O 5XIT
.
1, . .
. -- В. с ТLAf(AT 3f)
, TLA2(AT--32)
, .. . -'/, M
.. ......:: "
' SG3 J П{....
. r '6 .I
. . .
- -
- , Т. " . 1 .''''
. "1 . --
.
r YH/A A 1f 11r-,;> 1- .J Y,. '1 ' i'""
. 25 6З ,.,В.А "" 1.
. J -. l. ".
- . """""'""'
-.
.- ...
- .. о.. 5Gf.
А В C\I"""'""'" А 8 С 1""""""""
-
. .,,' e
J .'.' I .е
J . .,
n f, "
.rt- -+>
. II )
,
1
1
SG2
)
Рис. 15 Принципи
. аЛЪНЫе схемы ВКЛЮЧ
зашиты трансформатора: ения реле ДЗТ.21 в схеме дифференциальной
Q ТОРмозные характ'
nepeMeHHuro тока, вариан;Р СТИКИ реле; б схема подключения реле по цепям
,
37
кратностях тока К3 в зашишаемой зоне возможно насыщение трансфОJr
маторов тока (особенно при наличии апериодической составляющей то-
ка К3) и значительное искажение формы кривоЙ вторичноrо тока (во
вторичном токе появляются длительные паузы), ЧТО может привести к
отказу защиты. ДЛя резервирования действия защиты и уменьшения
времени ее действия в этом режиме она дополняется дифференuиальной
токовой отсечкой.
SG3
дlд д о о
25 63 МВ.А
ц
ТLM
(типа AT 32)
-1
Q 561
.....L..
Q'I
Ь)
I
I
I
L ..J
( 'Ш3/f
( fШ з12
( IШ3111
( ,ш316
< fШJlд
fШО2
1Шf/4-
( fШf 16
2Ш3/ f
(
( 2ШЗ!2
( 2ШЗ/4-
( 2Ш3/
( 2Ш3/8
( 2Шf /2
( 2Ш114-
( 2Шf/б
( зшз I f
( зшз /2
( ЗШЗ /4
( ЗШJls
ЗШЗ/8
<
( 3Шf /2
( 3Шf/q.
( 3Шf/6
Рис. 15. Принципиальные схемы включения реле ДЗТ 21 в схеме дифференциаль
в схема подключения реле по цепям переменноro тока, вариант 2; 2 схема
тотрансформатора AT 31 (AT 32)
конструктивно ДЗТ 21 представляет собой четырехмодульную Kacce
TY МодуЛИ фаз (три по числу фаз) состоят из эл ементов рабочей и TOIТ
мозноя цепей и реаrирующеrо opraHa. Четвертыи модуль содержит об-
щие для всех трех фаз элементы (усилитель, блок питания и выходные
реле РП2) .
принципиапьная схема дифференциальной защиты с реле ПЗТ 21 По
казана на рис. 15. Защита с использ ванием реле ПЗТ 21 имеет ток сраба
Модуль реле iJистанЦlJOННОЙ
защиmb,(IМРЗд.) фазы А
ТА1
2208
+
lколодка
...J п1
Hf
Модуль питания
и упра ления
( МП!j}
IQ
..
н. Выходным реле защиты
через наклодКlj z)
2 3 5"
4' 'О 9 В
W 7 "' В W 9 WfO
wf
д)
Ной защиты трансформатора:
ПОДI<ЛЮчения Р еп
е по цепям опсраТИВllоrо Т о ""а. д
., , принuипиальная схема aв
39
От ТУ
А В С
f f '9
r " I# 1Ш
fПН О I
2Пн 1РС О I :
ЗПк. о I
4Пк О I 86 - (
L J
r , 4в 1Ш
fПк О I
2Пl( 2РС О I <
ЗЛ", о I 8
IIЛI( О I
L J
r , II 1Ш
1Пн О I 28 <'
2Пк 311С О I 66
3Пн О I lJ6
Qn", о I
L ..)
J< uзмерительным
при60рам
1< +11
1)
1СТ 2СТ зст
r 1'tR ...., 5j
жа J
'1 cJ{ a ,
r 1'tR 3ё ' 5'а
, :
..gcJ a
# r "2
а р 1 .:1а
-----=- 1 )
; 15Q
: 3РС t7
L J
РУ. 1
@ .......
@ I 1
@ I 2
@ I
й } от
g тн
..
..
РУ.2
@) .......
} 1< цепя диcтaHци
>- ОННDи заш,иты
а)
ру
Рис. 16. Принципиальные схемы включеНиЯ реле дистанционной ЗilЩИТЫ:
от ТТ
А 8 С
J< lJ.змеритеЛЫ1ЫМ
пpи opaM ""':"'"'""'"" I
+2208. ИLf.f 'NJ
2208 9 I
.
I
.
I
I
I
i pj .2
.
I
. .
! .2! !
L
Q с реле KP(, 2; б с реле БРЭ 2801
а
От ТН
ь
с
/
} 1< цепям
дlJ.станционнои
защите/
б)
тывания примерно О,3/ ном , что позволяет обеспечить ее высокую чув
ствительность даже при изменении токов К3 в связи с реrулированием
напряжения трансформатора.
Токовая отсечка, в соответствии с ПУЗ, может быть применена в Ka
честве основной }J)1Я трансформаторов мошностью менее 6300 кВ . А.
т.е. для трансформаторов. питаюших СН, напряжением 10,5/6'з кВ.
Токовая отсечка может иметь двухфазное двухренейное исполнение и
должна действовать без выдержки времени на отключение поврежден
Horo трансформатора.
Кроме Toro, токовая отсечка устанавливается на стороне ВН резерв
ных трансформаторов СВ в качестве основной зашиты в тех случаях,
коrда быстродействующее 01 ключение междуфазных К3 на ошиновке
ВН не может быть обеспечено друrими зашитами, а также в качестве
резервной защиты для быстродействующеrо резервирования дифферен
циальной защиты или токовой отсечки резервноrо трансформатора.
При питании трансформатора от линии 1] о ззо кВ, шин llO 220 кВ
или от обмотки среднеrо напряжения автотрансформатора связи отсечка
выполняется с помощью трех реле типа РНТ с целью улучшения отстрой
ки защиты от переходных процессов. Трансформаторы тока защиты coe
диняются в звезду. При питании резервноrо трансформатора от обмотки
низшеrо напряжения автотрансформатора связи отсечка выполняется
с помощью двух'реле тока типа PT 40.
rазовая защита трансформатора выполняется таким образом, что
действие отключающеrо контакта rазовоrо реле может быть персведено
на сиrнал, что очень важно для контроля ПОЛожения контакта rазовоrо
реле после доливки масла в трансформатор или после ero капиталыюrо
ремонта. pOMe Toro, на трансформаторах, оборудованных устройством
РПН, предусматривается также rазовая защита отсека РПН с действием
на отключение.
Максимальная ТОКОВая защита трансформаторов СН, предназначен-
ная для действия при внешних К3 и ДJJя резервирования основных за
щит трансформатора, выполняется одним или несколькими комплекта-
ми, если трансформатор питаеТ несколько секций шин 6 кВ РУСН.
Защита может быть выполнена с пуском или без пуска по напряжению.
На всех рабочих и резервных трансформаторах, имеющих схему и
rруппу соединения обмоток У H/Y O или д/д o, а также на обмотках
6 кВ трансформаторов с расщепленными обмотками, имеющих rруппу
соединения Д/Д Д-O O, и на вводах резервноrо питания к секциям 6 кВ
РУСН максимальная токовая защита выполняется с двумя реле тока,
включенными на фазные токи.
На двухобмоточных рабочих и резервных трансформаторах с rруппой
соединения обмоток У н /Д-ll максимальная токовая защита осуществ
ляется в двухфазном трехрелейном исполнении с включением двух реле
тока на фазные токи фаз А и С и одноrо реле на сумму токов этих фаз
(реле включается в обратный провод ТТ, соединяемых внеполную
42
зВезду). Чувствительность защиты к двухфазным К3 на стороне 6 кВ
трансформатора при этом повышается (1 З] -
На резервных трансформаторах со схемой соединения обмоток
Ун./Д ll подключенных к шинам 110 ЗЗО кВ, максимальная токовая
зашита выполняется на трех фазах для действия при всех видах К3.
Трансформаторы тока защиты соединяются в треуrольник, как и в
схеме дифференциальной защиты этих трансформаторов.
Дистанционная защита выполняется с помощью блок реле KPC 2
(сейчас заменяются на блок реле типа БРЭ 2801), состоящеrо из
трех реле сопротивлений lPC 3PC (РСl РСЗ), каждое из которых
включается на разность фазных токов и междуфазное напряжение
(рис. 16).
Защита от переrрузки на всех рабочих и резервных трансформа-
торах 13ыполняется с одним реле тока, включенным на ток одной фазы.
она реаrирует на симметричные переrрузки, которые одинаковы во всех
фазах, и действует с выдержкой времени на сиrнал, что позволяет дежур-
ному персоналу принять меры для ликвидапии переrрузки.
Ниже приведены наиболее распространенные схемы защиты рабочих
И резервных трансформаторов СН, питающих РУСН 6 кВ. Схемы BЫ
полнены на постоянном оперативlIOМ токе 220 В.
Схема защиты рабочеrо трансформатора, присоединенноrо к шинам
l'eиераторноrо напряжения (см. рис. 2). приведена на рис. 17. Схема
применялась для трансформаторов мошностью 1 О и 16 МВ . А при соеДИ
пения обмоток ДjД O или Y/Y O. питающих две секции шин 6 кВ
РУСИ.
Иа трансформаторе предусмотрена дифференциальная защита в двyx
фазном двух релейном исполнении с использованием релс типа PHT S6S.
Сейчас рекомендуется применять защиту с использованием реле типа
Д3Т 21. В реле PHT S6S используются обе уравнительные обмотки,
включаемые по схеме рис. 14. ВО вторичных цепях 1Т 10 и 6 кВ YCTaHOB
лены испытательные блоки типа БИ 4. При установленных крышках на
Испытательных блоках токовые цепи от Т1 присоединяются к обмот
кам реле. При снятых крышках токовые пепи отсоединены от реле. за-
КОрочены и заземлены. Испьпательные блоки используются при провер-
ках дифференциальной защиты трансформатора под наrрузкой.
Дифференциальная защита действует без выдержки времени через BЫ
ХОДные промежуточные реле KLl и KL2. на которые действуют также
и Друrие защиты трансформатора, на отключение всех выключателей
трансформатора. В схеме защиты установлено отключающее устройство
для возможности вьmедения защиты из работы при проверках или при
Обнаружении неисправностей в ней. Действие защиты фиксируется ука-
зательным релеКН1.
Как Видно из рис. 17, в схеме защиты принято дублирование выход-
Ных промежуточных реле в цепи отключения выключателя 10 кВ. Такое
решение вызвано тем, что в эксплуатации наблюдались случаи отказа
43
защит Из за неисправностей в выходных промежуточных реле (например,
Из за обрыва в обмотках реле). При дублировании выходных промежу
точных реле исключается отказ защиты, так как обычно ДВа реле одно-
в ремеНIIО не отказывают.
Дублирование контактов в, цепи отключения выключателей 6 кВ не
предусмотрено, что допустимо для упрощения схемы, так как питание
со стороны РУСИ 6 кВ отсутствует.
rазовая защита выполнена с действием на сиrнзл и на отключение
траснформатора от сети. Схема выполнена с возможностью перевода
отключающей цепи на сиrнал с помощью переключающеrо устройства.
В этом случае указательное реле КН2 ВКЛЮ(lается последовательно с
резистором Rl. что обеспечивает срабатывание реле. ОТ контактов
указательноrо реле КН2 подается отдеЛЬНЫЙ сиrнзл о работе rазовой за-
щиты. Предусмотрена также rазовая защита в отсеке РПИ. fазовая за-
щита действует на отключение через указанные выше выходные про-
межуточные реле типа РП255 (РП 16-34) с ТОКОВЫМИ удерживающими
обмотками для обеспечения самоудерживания в цепях отключения вы-
ключателей, необходимоrо для надежноrо их отключения при кратко-
временных замыканиях контакта rазовоrо реле.
Параллельно обмоткам реле KLl И KL2 включен добавочный резис
тор R2. Он обеспечивает надежное срабат!,шание указательных реле с
током срабатывания 0,05 А (увеличивает протекающий через указатель
ные реле ток) в цепях дифференциальной и rазовой защит, Korдa эти
защиты одновременно срабатывают при повреждениях в трансформа
торе.
На стороне 6 кВ трансформатора установлена максимальная ТОКОВ3JI
защита на каЖдОМ вводе к секциям шин 6 кВ ДЛЯ защиты шин и для ре-
зервирования защИТ и выключателей питаемых элементов.
На рис. 17 показана схема защиты ввода к секции НАl 6 кВ.
Защита выполнена на двух фазах с двумя реле тока KA4 1 и КА5-1
и действует с выдержкой времени на отключение выключателя Q2.
Защита ввода к секции ВВ] 6 кВ выполняется аналоrично и действует
на отключение выключателя Q3.
На стороне 10 кВ трансформатора установлена максимальная токовая
защита с пуском по напряжению. Она предназначена ДТlЯ резервирования
основных защит трансформатора и защит и выключателей ВВОДов к сек-
циям 6 кВ. Защита выполнена с двумя реле тока КА2 и КАЗ, включен.
ными на фазные токи, и с комбинированным пуском по напряжению,
выполняемым с помощью реле напряжения К VZ 1 типа РИф. 1 М и KV 1
типа PH-53j60Л. Цепи напряжения защиты MorYT ПИтаться от ТН секций
ВА] или ВВ] шин 6 кВ. ПОСКОЛЬКУ они одинаково резrируют на повреж-
дения в сети 6 кВ. В рассматриваемой схеме принято питание от ТН сек-
ции ВА] 6 кВ.
В схеме защиты предусмотрено шунтирование контактов реле мини-
мальноrо напряжения KV] вспомоrательными контактами выключателя
44
1< шинам 10 кВ
!
O;Q
SG1
KAW HAW2
11
It
-1
КА2
КА3 } К иэмерительньiМ
приЕJOРОМ
\
-,
} 1/ защите шин ;0 кВ
I<VZ1
} От ТН
секции BAf
й
Ь
с
} 1< и змери
тельным
приборйм
-1
к защите
} 1L и3Mepи
тельным
при50рам
SБ2
02Q
BM
а)
аз Q
.....L ВВ1
Рис. 17. Схема зашиты рабочеrо трансформатора 10,5/6.3 кВ:
а цепи леременноrо тока; б цели 'лостоянноrо Тока зашиты трансформато
ра; KAJ KA3. KA4-J. КA5 } реле тока РТ40 (PT.140); КAWJ. КAW2 реле
". тока дифференциальные РНТ -565; КНl KH5 рсле указатсльные ру 21 /0.05
" (рэу 11-20 85872); KH6 1 (2), КН7-] (2) реле указательные РУ-21/0.025
45
Q2, замкнутыми при ero отключенном положении. Это необходимо ДJlЯ
Toro, чтобы максимальная токовая защита со стороны 10 кВ моrла дей-
ствовать при работе трансформатuра с отключенным выключателем 02
в случае К3 в зоне между этим выключателем и ТТ, установленными
до выключателя. Такое повреждение находится вне зоны действия диф
ференциальной защиты трансформатора, и поэтому оно должно быть
отключено максимальной токовой защитой со стороны питания транс-
форматора. Кроме тош, при шунтировании цепи пуска по напряжению
обеспечивается действие данной защиты в качестве резервной к OCHOB
ным защитам трансформатора и к максимальной токовой защите на BBO
де к секции ВВ1.
+В! a1
/(Н1 5Х1 I<Lf
I<L2
J<H2 SX2 R1
R2
I<А2 КВ
I<.V1
От защиты
шин 101<8
J<LЗ 2
1<А1
КН5
I<5P 2
.J.. J<SР З
I<T2
I<L1
I<L2
1
)L
Рис. 17 (продолжение)
Дифференциальная
защита
rйзоВйя
защита
t::I
g..
е:
МQl<симальная i.
тоноВая защита
с пуСI<DМ
напряжения ::r:
2-
Е
t::I
Е
:::!
дgео8ая
защита
Зашuта от
переZPУЗJ<U
На отнлючение .
8tш<.лючаmеля
8.1
(РЭУ 11 20 85842); KL1, KL2, КLЗ 1 (2), KL4 1 (2), реле промежуточные РП 2З
(РП 16); KSG 1 реле rаЗОБое; KSG2 реле rаЗОБое Б ОТсеКе РПИ; КТ1 реле
времени PB 124 (РВ-I0,З с); КТ2 реле Бремени РВ--Оl, 1 с; ктз реле Бремени
РВ IЗЗ (РВ-Оl, 10 с); KT4 1 (2) реле времеНИ PB-114 (РВ-Оl, 1 с); KVl реле
46
Без шунтирования защита МОI'ла бы не подействовать в указанных
сЛучаях, так как реле пуска по напряжению MOI'YT находиться под напря
JКе"ием в связи с питанием секции ВА! от резервноI'О трансформато-
си и, следовательно. не запустят защиту.
ра Защита от переrРУЭI<И сдействиемнасиrnал установлена со стороны
10 кВ, выполнена с одним реле TOKaКAl. включенным на фазный ток,
..с
,».
J<.H3
о :..
КВ
I<T4 f(2) (}2(8З)
Im6 f(2J
1<l'з f(2)
Kl.4 f(2)
От УРОВ
8tJII<лючателей
биВ
присоединений
.. Уиа3QтеЛtJ
реле не
пOiJHJlm" CIQ
rазо6аJl защита 1::1
::r:
"сиеналtJныu ораан) '11
"rйзо6ая защита i:!
трансформатора ..
"Тазо6ая зйщита I&J
отсеиа Р'Пн&' ::::r
.,Переерузий
трансформатора r.
Макr:uмаЛЬНQJI
токоВая защита ,.....
---.
CQ
'--
.....
"'t
CQ
ДуеоВая
защита
'Е отключение
ыилючатеlfЯ
0.2(83)
i(5
в схе1 ЛOl(ЦроВки
А Р секции
ВМ(ВВIJ :::.
:;{
Нй сиенал
l' Вызоб нй сеl<{l.UЮ
ВАffВШJ"
НапРЯЖения РН 5З/60Д (РН 15З/fОД); KVZl филътр-реле напряжения обратной
педователЫlОСТИ РНФ IМ; Rl. R2 резисТоры 2000 Ом типа ПЭВ 50'
-1 (2) резистор 2000 Ом типа ПЭБ--50; SGl, SG2 блоки испытателъныe БИ.4
47
и с термически устойчивым реле времени типа РВ-133 (РВ-О 1) , посколь
ку переrрузка на трансформаторе может быть длительной.
Дyrовая защита выполняется аналоrично рис. 12.
В схеме предусмотрено отключение рабочеrо трансформатора от за
щиты шин 10 кВ для ускорения действия ДВР, а также отключение BBO
дОВ 6 кВ от пусковоrо opraHa минимальноrо напряжения устройст-
ва ДВР.
Схемой предусматривается автоматическое блокирование (запрет)
ДВР при действии защит ввода рабочеI'О питания секции СН и УРОВ
присоединений (см. 6) В связи с этим в схеме защиты ввода рабочеrо
питания предусматривается выходное промежуточное реле KL4 1 (2).
Один контакт этоrо реле используется в цепи отключения выключаIе
ля Q2 (QЗ) ввода рабочеrо питания, второй в цепи блокиров
ки ДВР.
Схема, приведенная на рис. 17, приrодна и дпя рабочеrо трансформа
тора СН мощностью 6300 кВ . д, присоединенноrо к шинам rpy 10 кВ.
но с некоторыми изменениями в дифференциальной и максимальной
токовой защитах со стороны 1 О кВ, обусловленными тем, что данный
трансформатор изrотовляется со схемой соединения обмоток Ун/Д-ll.
Дифференциальная защита может выполняться также с двумя реле
PHT 565, но ТТ защиты со стороны 10 кВ устанавливаются на всех трех
фазах и соеДИНЯЮТСЯ в треуrольник. Максимальная токовая защита на
стороне 1 О кВ предусматривается также на двух фазах, но с тремя реле
тока, два из которых включаются на фазы А и С, а третье реле на сум-
му вторичных токов этих фаз.
Схема защиты резервноrо трансформатора СН (см. рис. 2) '. при-
соединеmlOI'О к шинам I'eHepaTopHoro напряжения, в основном анало
rична схеме рабочеrо трансформатора (рис. 17).
Для питания opraHa пуска по напряжению устанавливаются ТН на
кабельной сборке до...выкпючателя 6 кВ трансформатора. В связи с
этим максимальная токовая защита на стороне 10 кВ не лишается пуска
по напряжению при отключенном выключателе 6 кВ трансформатора.
Схема защиты рабочеro трансформатора СН с расщепленными об-
мотками 6 кВ ПрИведена на рис. 18.
Схема применима для защиты трансформаторов мощностью
25 63 МВ . А с расщепленными обмотками, присоединенных ответв-
лением к блокам 200 800 МВт без выКЛючателя на стороне высшеrо
напряжения (ВН) трансформатора СН (см. рис. 5) .
ДИфференциальная токовая защита выполняется с помощью трехфаз.
Horo реле AKD] типа ДЗТ 21. Реле включается на встроенные в BЫBO
дЫ ВН трансформатора трансформаторы тока ТА] и на параллельно
включенные трансформаторы ТоКа на расщепленных обмотках 6 кВ
трансформатора Т А2 и Т АЗ. СО стороны обмотки низшеrо напряжения
предусмотрена y TaHOBKa понижающих автотрансформаторов TLA 1
типа Д Т-З2, так как cYMMapHbIi'i вторичный ток в этом случае превышает
48
s д. ВВИДУ отсутствия выключателя на стороне ВН трансформатора за
J11!ITa действует на отключение Bcero блока на выходные промежуточ-
flы1e реле защиты бпока rенерато)Ттрансформатор, от которых произво
JI)lТСЯ также отключение выключателей 6 кВ трансформатора СН с целью
сКоренИя действия АВР при повреждениях в бпоке.
у В токовых цепях дифференциальной защиты установлены три испы
тате льиЫХ бпока: один SG 1 со стороны обмотки высшеrо напряжения
трансформатора, два друrих SG5 1 и SG5 2 со стороны каждой из рас.
U1еnленных обмоток 6 кВ трансформатора. Последние предназначены
не только дня проверки защиты под наrрузкой. но также дня возмож-
ности использования дифференциальной защиты дня ликвидации К3 в
зоне меЖдУ ТТ 6 кВ и отключенным выключателем 6 кВ. Эти поврежде-
НИЯ находятся вне зоны действия дифференциальной защиты и должны
отключаться дистанционноЙ защитой, установленной на высокой стороне
трансформатора. При длительной работе трансформатора с отключенной
обмоткоЙ 6 кВ необходимо снять крышку испытатепьноrо бпока в цепи
дифференциальной защиты отключенной обмотки. Тоrда дифферен
циальная защита при повреждении между ТТ и отключенным выключа-
телем 6 кВ сможет действовать.
fаэовая защита подобна защите по рис. 17 и действует. как и диффе-
ренциальная защита. на отключение бпока.
ДистанциОIП13я ззщита на каждой И3 расщепленных обмоток 6 кВ
вьmолняется с помощью БJ10к реле АКZЗ 1(2) типа KPC 2 (БРЭ 2801).
Предусмотрены токовый пуск дистанционных защит и сиrнализация
при обрыве цепей напряжения.
Для зтой цели используются, как бьто указано выше. реле тока
lG46 1. КA7 1. отстроенные от тока наrрузки обмотки 6 кВ трансформа
тора. Испытательный бпок SG 1(2) в токовых цепях защиты предус.
мот рен дня возможности проверки реле AKZ3-1 (2) защиты поднапрИ
]Rнием.
На рис. 18 показана схема защиты ввода к секции BAl, защита ввода
k секции ВВl выполняется аналоrично и действует на отключение BЫ
lCЛючателя Q2.
ДИстанционная защита СО стороны высшеrо напряжеlПlЯ выполняется
с Использованием двух БJ10к реле КPC 2 (БРЭ 2801). Защита подклю-
чается к трансформаторам тока. встроенным в трансформатор. и транс.
форматорам напряжения. подключенным к расщепленным обмоткам
6 кВ. При неисправности цепей напряжения замыкаются контакты реле
AКZ1(AKZ2) и срабатывает реле KLl(KL2), а защита в целом не сраба
IЬJВaeT (не замыкаются контакты реле тока КАЗ, КА4). и подается сиr-
liал (с выдержкой времени) о неисправности цепей напряжения. Для
toro чтобы можно бьmо проверить дистанционную защиту при работе
rрансформатора СН на одну секцию шин 6 кВ, предусмотрена наклад.
It'a SX3. Испьпательные блоки SG2 и SGЗ позволяют проверить защиту
6ез нарушения ее токовых цепей.
49
4 6"JOI
1{ ЬЛDk/j J< iJшрференцu
ceHepйтalJ альноu зйшцте
трансформатор тp pa tJЛDkй
А 8 С
-1
J< Ai<Z1,
AKп 1
,
б1 g
БI<В+ВМ.
aJQ
Полож.ение ионтuнтоб
lJcпt1lтaтe ЛtJНЫХ
блоиоВ при t:..нятии
ра[шчеи
н.РЫШI<tJ.
А В С
.....................................
-
-1
J< дифференциальной.
ЗЙЩJJ.mе се/(Цаи LOf
ма zuстралu. резерlJНDZО
питания
:t:
SGб 1 AJ<ZlJ. f 5Сб f }
;:,'<::1
:i}
:$;:11::.
....
5С2, SC3 J
5C4 1(2}.
5Gб f(2)
От ТН секции
ВМ шин
би.в
Рис. 18. Схема защlПЫ рабочеrо трансформатора СН с расщепленными обмотками
6 кВ:
а иепи переменноrо Тока; б иепи постоянноrо тока защиты трансформато
ра; в иепи постоянноrо Тока заЩIПЫ ввода резервноrо питания; AKDl устрой
ство защиты ДЗТ 21; AКZ1, AKZ2, AKZ3 1 (2), AKZ4 1 (2) реле сопротивления
50
-1
}I
J< uз,.,еРJ.Jтельным
приоорйМ
J< AI<Z2,
AI<.Z3 2
ik
п
} Н зош.р.те ц измерцтель
НЬ/М приооро,.,
} 1<. аифференццальнои.
ЗйЩlimе сенци.и. MOf
моzистролц реЗl!рВ ОСО
пu.тОkUЯ
-1 } J< защите u
uзмери.тельным
приlJОРОМ
l..Of
МО1
а,)
KPC 2 (БРЭ 2801); КAl, КА2 реле тока РТ40/Р (PT 140/P); КА 3, КА4,
КА5-1 (2) KA9 1 (2) реле тока РТ-40 (PT 140); KHl KH5 реле указатеЛ1r
Ные PY 21/0>05 (рэу 11-20-85872); КН6-1 (2)р КН7.] (2) реле указательные
PY 21/0.025 (рэу 1 20 85842); КН8.] (2), KH9 ] (2) реле указательные PY 21/0.5
(рэу 11-20-85082); KLl KL5, KL6 ] (2) KLIO l (2) реле промежуточные
51
-+-0
КТ1
SX3
1<.Т2
l<.L7 2
I<T2
КН5
kLЗ
КА1
I<А2
I<Н1
: КН. L
1<Н5
I
I k5G1
....
....
>
1<и
it- } Сu наЛtJ/ с 8D10ep1l<.1o.OU
J<L2 jI Времен"
o
ДиффереНtщйльная
зйщита
rазоlЗая защита
к 6bIXOOHtJtM Ссно8нь/х
промеЖlJточ защит олока
H/JtM реле РеЗЕр5нь/1.
защрт 'блока
t;J
с>-
Дuстанuцонная '"
Е
защита t;J
на стОРОНЕ бtJ/[шеzо :t:
cl.
<::J
напряжения €t
траНСфО(Jматора <.J
:!:
t;J
t::1
Е:
""
:f
<::J
IY')
д,У208а я ющuта
Цепи !iP]B
В.Ч ОЛО"J
.,'dКQз.:;теЛtJ
реле
не поднят"
<C:J
"ТазоВая JQЩ1Jта' dеiiст <:1
<:;
иe Сu2НQЛtJНо'?О орсана) CJ
"lазоtJая защита '"
::!
тран орматощ] .1 ....
.
"ТазоВая ЗQщита l1TCe/(/1 РПН'
Q"
Реле ;;j"
ЛКZ1 DЬры!; цепей
Реле .. напряжения"
;1к:!2
Рис. 18 (продолжение)
РП 23 (РП 16); KSGl реле rазовое; KSG2 реле rазовое в отсеке РПН; КТ}
реле времени PB 124 (PB Ol, 3 с); КТ2 реле времени PB Ol, 1 с; КТ3-] (2).
КТ5.1 (2) реле времени РВ-114 (РВ-Оl. 1 с); КТ4 1 (2) реле времени PB-133
52
в схеме произведено разделение питания основных и резервных за.
щит по uепям опсрапшноrо постшшноrо тока.
Защита от переrрузки выполнена с помощью одноrо реле тока
КА5-} (2) и реле времени КТ4-} (2) и действует на СИrНал. Зашита уста-
новлена на каждой обl\ютке ТР:.lНсформатора в связи С возможностью
нераВНОI\1СРНОЙ заrРУЗКII р;). шеl1леНIIЫХ обмоток трансформатора.
+ll1; (2)
Jfja.:)
Ak 3 11 )
k. Ax 3 1t::)
R7 1(2) ..
J<Lб 1i )
kАб 112)
.'<.д,7 1(2)
kLБ 1! :''..,. kL: 112}
k rЗ 1i:)
KL7 ', .?)
KТ3 1(2)
т "'P1 J.KSP2lTK ::::' '''''
K.;'.'
.... ' i\.r1. 1i )
От KOHтa.Kтoe 1\5Р др,,:,и\ '7ри' О..,., IJРОВ &,н.-
соеоинении CeI,u.,u;; BA1(BB I лю<;ателеu б ,,8 при сое
AA5 1,;:,) оuнен,-,й
1<:...8 ff2J
;""1 -l 11:)
От 3:Ji.Ц,um f!ЛОJ(й
zенератор-тран.
[форматор
I /{:"8 1i.?)
От пyc/{ogOciJ ор;:ана
МUНUМQЛЬНОсО
н::.прqжения A8fJ
:
+С
КТч и2)
:.
I<L6 1121
СUi!нал с бь,де/JЖ цой
бремеНIl
i<:НБ 1(2)
i<: 1r"2) J
"
/{L 3 КLч I<!...5 " 5
} '< цепя определения
отl<а3а fJtJlнлючателя
J. 11O 22D 1<8 Ьлокй
J<L3 KL 1';:..5 SХб
C== } I< цепям определеНLI.<I
отказа O{;J:OiJHO O
ВtJ/нлючателя 710 220 кВ
Д:.iстанцuон-
ная
защита
....
C!J
со
Д:.рDбая ....
q:
З:1..ц.;;та са
::>:
-'3
:j"
:с:
Защита от (>,
.....
пере::fJljз,...J трин- tJ;
сформаmора ;:,
'l:
На отключение Е
::>:
БЬ'I<лючате ля t::
с>
G1f(] ) '>
(>,
от
В схему ..g
""
3ЛО1ШРОйl<U Q.
АВР секции ,g
8А1(ВА;:) <::>
<с::!
<с:>
На [иснал c::s
Е
" Пере2Р1jзка :::!
тронсформато- ::f
<:1
(Щ .. IV)
На [liснал
"ObpbIfJ и.епей.
напряll<.f'НUЯ
AI<23 fr },r
H си i!нал
,&/30 на се/(цuю
8Al(8Bf} "
цепи !JPOB
!ю 220 к В
5)
(PB Ol. 1 U ): пl рС''ЗIfСfОр 20lЮ Ом НtШ I1ЭН 50: R:!.j (:!) р зистор 200() ОМ
ТИП3. ПЭВ 50: [R:! Rп. R7.] (:!) R]()-] (1) -. р :Ш Тор 51()О Ом ТИП;} П3В-IО]:
SGl s(;з. SG4.J (2) . SC6.1 (2) б:IОКII ItсIII..п;не:IыI..lrr Ы1-6: SXJ SX3. SX5.
53
Дyrовая защита подобна защите на рис. 17. При повреждении на Лю-
бом присоединении к секции ВА] (ВВ]) защита действует на отключение
выключателя Ql(Q2). При дуrовом замыкании в ячейке ввода на секцию
ВАl (ВВ]) защита действует с выдержкой времени порядка 0,3 с (pe
ле КТ2) на отключение блока.
Цепи дополнительноrо пуска УРОВ на стороне ВН блока MorYT быть
предусмотрены в связи с недостаточной чувствительностью токовых реле
УРОВ типа РТАО/Р, установленных в цепи отказавшеrо выключателя.
так как эти токовые реле включены во вторичные цепи трансформа-
торов тока, номинальный ток которых в несколько раз больше IЮМИ
налыюro тока защищаемоrо трансформатора СН. Поэтому при К3 На
стороне 6 кВ трансформатора пуск УРОН не обеспечивается. что может
привести к значительным повреждениям трансформатора СН. Для KOHT
ролн тока во вторичные цепи встроенных в трансформатор трансформа
торов тока включаются ДВа трехфазных токовых реле КА] и КА2 типа
РТ .40/P 5.
Во избежание излишнеrо пуска УРОВ после отключения блока от сети
резервными защитами, коrда ток в ТСН не исчезает. в цепи ДОПОЛlIитель
Horo пуска УРОН предусмотрено последовательное соединение контак-
тов реле-повторителя KL5 защит (дифференциальной и дистанционной)
ТСН и реле повторителей Kl3 или К]А токовых реле КА1 (КА 2) , При
+азra )
аз{а4J
KL9 fI2)
AKZLJ 1lZ)
K (2)
R9 7(2) it
1<и0 1(21
RIO 7(2)'"
KT!i 1(2)
I<H8 1(2J
J<A9 1(2J
1<L9 1(2) 1Ш0 1(2}
KT5 fI2J SX7 1(2)
EF1 EF2 I<.H9 7(2)
"' О " 2Т HSP 'SP' Т "'r;; "ZJ
\... ,
.
J< I<DHmaHтOM промежутОЧ1-l0Z[J
реле, НDнтролирующе20 нали"ие тона
це пи рсзср8НОlD пи тания сеНЦIШ BA118B1J
+ C 1<L9 1(2} [LJzнал с дtJ/держноiJ
1<H8 1l2 } Времени
k H 1(2) L
8)
Ри.:. 1 Н (ок<т'lЗНИС)
<Q
со
:::s
:::s
:::f
д,истанциОННй71 ""
защита
D:
:::s
:t
t:I
е:
;:j
t:::
t:J
""
ДуzоВо'i/ t::J
:t
<J:)
защита
от!
q,
На отключение Q..
дь/н//ючате ля
G3Ш'lJ <::>
На с и ZHa Л.. О f1pt:JI!j «:)
цепи нопРЯ)ll.f'ни'i/ t:I
AK24 1(2;и е:
:::s
На сиi?НйЛ" 8tJfзод :f
t:I
на сеJШ,[JЮ 1'1
ВА1 ( 881 > ..
SX6, SX4 1 (2). SX7 1 (!) IIL\КJIЗДКИ IIКР З; TLAl (о, /', с) ЗВТО1РЗIIСФОРМ;ПОРЫ
тока AT 32; TI.A:l (о. /', с) IIр\)МtЖУТU\llIые тр..1IIСФОРМ<lТОРЫ TOKLl rK 110. Pc
зисторы. uтме\!е/fНЫ *. УСТ lIашшнаЮ101 при ]JрИМ lltНИИ ptHt П1llа Pll 16
54
I1р11со е динении блока к двойной системе шин дополнительные цепи пус
,,3 уРОВ должны шунтировать токовые реле OCHOBHoro пуска УРОВ
11p11 работе блока как со своим выключателем, так и при замене ero 0&
1tО,nным выключателем.
При применении па нели УРОВ типа ПДЭ 2005 дополнительный пуск
урОВ не требуется, так как в этом случае чувствительность токовых ор-
raН OB достаточна.
Как и в схеме рис. 17, для трансформатора предусмотрено автомати-
_кое блокирование (запрer) АВР при работе защит ввода рабочеrо
питания секций 6 кВ от мноrофазных КЗ. дуrовой защиты и УРОВ
I1рисоединений СН.
На вводе резервноrо питания к секции ВАl (BB1) от маrистрали pe
эервноrо питания 6 кВ устанавливается, как и на вводе рабочеrо пита-
НИЯ. дистанционная защита, выполняемая с помощью блок-реле
AKZ4 J(2) типа KPC 2 (БРЭ 2801). Преду мотрен токовый пуск дистан-
ционной защиты. Дуrовая защ та подобна защите по рис. 17.
Схема защиты резервноI'О трансформатора с расщепленными обмотка
ми мощностью 2S 3 МВ. А приведена на рис. 19.
На стороне 110 220 кВ установлен масляный выключатель типа Y 110
Или Y 220_ _
Дифференциальная защита трансформатора включена со стороны
IIO 220 кВ на встроенные в выключатель ТТ с номинальным током 1 А,
соединенные в треуrольник. Со стороны 6 кВ защита включена на ТТ
каждой из расщепленных обмоток, соединеШIые в полную звезду. Защи-
та выполняется. как и в схеме рис. 18, с помощью реле Акпl типа
ДЗТ-21. В связи спользованием на ВjJlСОКОЙ стороне ТТ с номиналь
пыM током 1 А, предусмотр-еЩ51 повышающие автотрансформаторы
TLAl типа АТ Зl, поставляемые комплектно с ДЗТ 21. Защита действует
на отключение трансформатора со всех сторон.
Для быстродействующеrо резервирования дифференциальной защиты
трансформатора предусмотрена токовая отсечка, включаемая на TpaHC
форматоры тока в цепи выключателя 11 o 220 кВ, соеДИняемые в
ЗВезду.
Отсечка выполняется с использованием трех реле типа РНТ с целью
УЛучшения отстройки от переходных процессов и токов включения.
fазовая защита выполнена аналоrич 1O схеме рис. 18 и действует на
отключение трансформатора со всех сторон.
Дистаициониая защита со стороны расщепленных обмоток 6 кВ BЫ
nолнена аналоrично схеме рис. 18.
ДИстанционная защита на стороне llO 220 кВ включена на встроен-
HLIe в выводы силовою трансформатора трансформаторы тока. соеди
ненные в треуrольник для предотвращения. как указывалось выше.
неселективноrо действия защиты при внешних КЗ на землю. Защита
3Нзлоrична защите по рис. 18 и действует с выдержкой времени на от-
k:Лючение всех выключателей трансформатора.
55
l
110 2201<8
КАТ2 J<AT3
} 1< ':IРОВ
110 220 кВ
}
1< зощите шин
110 220 нВ
.
J< TV1
uзмериmельнь/м
прufюром
J< 1
1<11
Рис. 19. Схема зашиты рсзерRНQ('О трансформаruра с расщеrтенными обмотками
мошностью 25 6З \1В . А:
а uепи I1CpCMCHHoro Тока; б . цепи п{)стоянноrо тока; AKDl устройство
зашитыДЗТ 2]; AKZl, А KZ2. А КZЗ-l (2) реле сопротивления KPC 2 (БРЭ 2801);
KAl, КА 2. КАЗ.l (2) КА5-1(2} реле тока РТ40 (PT-140);KAТ1 KAT3
реле тока PHT 565 ини РIП-566 (PCT-15): КН] .KH6 реле указательные
56
ПреДУСМОТрСН<l дyrовая защита от 1I0вреЖДСllИЙ в шкзфу кру выклю
tlзтеля Q2(Q3) или выключателей вводов pCJepBIIOro [штзнин и ССКЦИОII
JlЫХ выключателей маrистрапи lДl(МО J), СОIlРОВОЖД<lЮЩИХСЯ появлени
ем дуrовоrо замыкания. Контроль наличия тока в цепи выключателя
Q2(QЗ) осушсствляется промеЖУТОiШЫМ релс }\1.Y l (2). срабатывзю
к Д><.=-'.
Аk:З '
1
п
.1
KSG1'
О
/(SG2
D
н Акп.
..,АН 2 3 2
.=.. ''''
TV2 v1
а
Ь
с
п
} Н диффещ:нцuа Лонаи
3:Jщите сеИЦL1U [D1
ма систра Л/А ре зерfJ-
НОсС пuтаНU<;1
} Н иJмерuтеЛtнм;1
приоорам
} к Шщumе
трансформатора
} Н i}ц:jJференu,ий-
лоноu защите
секции МО1
маzuсmралu.
ре зерБН1JсО пи
та.нuЯ
} J{ измериmель
НЬ/М пpи{jopaM
S!Jб 1
5Gб 2
G2Q
[01
МО1
63Q
I=
ПDложе'luе
контаиmоfJ иrпыаmелtJ--
ных [}Л{}ко!J ппи снятии ре-
А............ EL...... f..... [lOЧ е u
CnтP - uры . шии
5Glf,5G5
а)
.РУ-2I,10.05 (РЭУII {)... 5Ю1J; К/П-} (:!), кти (:!) pt:.lt' УI.::юаlt':IЫI!.Jt>
PY-21IO.S (РЭУII-:!О- 50Х J: KIlY pt'!It' к:.!]<I.I t';JЫfоt' PY 1,' 2() (РЭУII- () 7S1S:!J:
ки. /o:L5. К/.б re:1t' "РОI'МЖУ1"О'IНЫt' PII 2:! (Pn-17) Л".:: КJА, KL 7. KL.8-1 (!).
К/.У-] (2) pt'Jlt' "РОМ""ЖУfll'ШЫ rlk:!3 (1'11-16): Kl./O pt:JIt: IlрОМ Ж [O'IfIOt'
РП-251 (РП-IR) KSGl Pt?:lc 1':.!]OBOt': KSG2 pt'Jlt' l"a.JOIНlt' 1\ OTCI:C'Kt' Pflll: КТ)
реJl!:' Вр\.'Мt'IIИ rB 124 (PIH)J. 31..); кт:: pI."JI Врt:мс.lJИ PIHJl. I с: КТ}.] (2)
57
+0 D
I<АТ1 R1
КН1 SX1
1< А Т2
КАП
AI<Z1 I<L3
от защu.тr)/ на
обходном 8()11<люча
теле 110 220 кВ
I(L9 f J,.. J<SP2
КИ 2 k5P3
1<.Нб
I<Т2
+ : : I
КLБ
+Обх
1<.L1
KL5
КLб
Рис. 19 (продопжеиис)
КТ2
::а.
SA1
ОВ
:
, I
Токодая oтCelJKa
на стороне бtJ/сшеZD
напряжеНiJЯ транс
Ф .юторо и
8ь/хо ные промреле
ДистанциОliная
защита
на стороне бысше2D I:j
напряжения
mрансформатора
C:I
&
fl
ДщрфереНlфаЛtJная ::t
tj
Q
защита
tj
ДуzоВая защита
tj
N)
ВмшдНtJ/е
промежуточные
реле
Д!j208ая заЩiJта
На отключение
ВtJ/ключателя
110 220 кВ Gf
На отключение
обходНОi!О
8tJlI-<лючателя
11O 220 кВ
реле времени PB 133 (PB Ol, 10 с): KT4 / (2) рслс uрсмени PB 114 (РВ-Оl. 1 с):
Rl резИСТОр 4700 Ом (2000 Ом) типа ПЭВ 25 (ПЭВ-50): R4 . резистор 2000 Ом
типа П3В-50; R5 резистор 3000 Ом (2000 Ом) тип;.! ПЭВ-25 тЭВ 50): R2. R3.
R6-1 (2) R7 / (2) -- резисТОр 5]00 Ом типа ПЭВ-IО; SA/ псреКlIючаТС}lЬ
ПМОФ 90-111111/1142; SG1 SGЗ . блоки испытательНые БИ4: S(;4, SG5.
58
+С
kH1
I<Н2
кнз
КН9
. KSG1
J<H4
о
I<H5
о
f<L3
I<L4
} СuzнаЛtJl с ЬtJ/iJерЖI<ОЙ
э бремени :;;
I{T3 1(2)
I
.,!JJ<озатеПtJ реле
не поднят" <:с::>
<::>
ra зоfюя защuта'r оейст <::;
<;)
tJue Cl1zнаЛЬNОШ Ор2ана)
'IJ
"rазо а'Я защита :::.
'->
тоанulЮDматаоа " :::!
..rазо ая защита t::
c:u
отсека Рпн" :::1
"оорь/8 цепей
AI<Z:! напряw.енця"'
Защита от
пepnp 3Kи
траНСФорматора ....
r;:,
;:
с;:)
...j
:::s
.::\
:j
Дистанционная
'->
защита c:u ct
:;,:::'
:t:
<::><::>
ЕЕ:=
:::.:;,
t::t::
1<;:,
<::> '.
с:..""
<::>:t:
ДljёоВая защита I::
""'"
}
е:::.
"'"
:t:<;)
""с:..
с:..Е:
На отl<пюченuе Е",
бtJ/l<лючателя
.:t:tJ
G2raз) "'
:t:
<;)
g.
На сиеНОП.. ПереZ(Jfjзна
C:I
трансформатора и :r:
На С/.i;:нал., OO(Jt,,/J цепей 1:3
Е
напряжения AI<Zl(A/{Z2J, :::.
AIаз 1(2)" ::!
C:I
,BbI3DB на сенцuЮLD (f.101} /1)
ма2UстралlJ. (Jезерfj
HOi!O питания ..
В схем!! УРОВ
1Ю 220 нВ
БG6 1 (2) блоки ИСlIытательныс БИ-6; SXJ, SX2, SX4 SX6. SXJ J (2) . Н:.lЮШДКИ
НКР З; TLAJ (о, Ь. с) .штотрансформ:.lТОРЫ Тока AT 31; Тl_A2 (с, Ь, с) aBTO
трансформаторы тока А Т-32. Резисторы. oTMc4cHHы*.. устананшшаются при Ilримс
.Нении реле типа РП l б
;»..
...
+0.2(0.3)
1<A1 и2)
J<L8 1(2 I<L9 1(2)
/{T4 1(2) /{H7 1(2)
5X3 1(2)
KL9:;3!!fд
От KOHтal<тa Н5Р fj одоб
резер{JНОi!О питаниЯ масистрали
I-<L2 LOHM01)
ки
1{H8 и2)
От дuффереНl1,l1альной
зошитОI сеl<ЦUU LD1f/v/01J
маzи.стралu резеРВНО20 питани.,",
+ С F<ТЗ Н2}
f<L8 1(2J
CUi?Ha/l с 6ыiJерЖl{ОЙ
> Времени
kH7 f(2)
: KH8 1(2) L
I<L1
I<L5
kLб
SХБ
5С2
о)
59
щим при замыкании контактов реле KA3 1 (2), KA4 1 (2) TOKOBoro пус-
ка дистанционной зашиты На стороне 6 кВ траНСфОРМ<lтора. При замыка
нии конечноrо выключателя дуrовой защиты в .'lю60М из шкафов кру
6 кВ, питающихся от одной маrистрали, или в шкафу маrистралыюrо BЫ
ключателя Q2(Q3) и наличии тока К3 дуrовая защита действует без BЫ
держки времени на отключение соответствующсrо М<.!fистральноrо и ceK
ционноrо выключателя. При дуrовом замыкании в шкафу выключателя
Q2(QЗ) зашита действует с выдержкой времени (КТ2) на выходные
промежуточные реле защиты трансформатора.
Особенносm схем защиты' резервных трансформаторов, присоединен
ных к UПIнам IIO 220 кВ. При замене выключателя 110< O кВ транс-
форматора обходным выключателем из схемы первичных соединсний
исключается выключатель Q 1 со встроснными ТТ. В этом случае зашита
переключается с этих Т1 на Т1. встроенные в обходной выключатель
1 lO 220 кВ, с помощью испытателыюrо блока SG:!. Кроме Toro. Wlя
резервирования отключения повреждениЙ 113 ОШИlювке к обходному вы-
ключателю и на выводах ] 10 220 кВ трансформатора. а также ДЛЯ
резервирования rазовой зашиты используется защита, установленная н<.!
обходном выключателе, которая действует через ключ SA 1 без выдерж
КИ времени на отключение трансформатора. Для этой цели Предус
мотрена подача импульса от защит оБХОДlfоrо выключателя на выходные
промежуточные реле защиты трансформатора.
При работе трансформатора с обходным выключателем преДУСМОJrе
но ero отключение от выходных промежуточных реле защит трансформа-
тора.
Схема защиты резервноrо трансформатора СН выполнена с учетом Ha
личия на станции устройства резервирования при отказе выключателей
110 220 кВ (УРОВ). Защита должна обеспечить пуск УРОВ при повреж-
дениях в 'fрансформаторе и отказе в отключении ero выключателя
IIO 220 кВ. Устройство УРОВ предусматривается не только ,ЦJIЯ элемен
тов с воздушными выключателями, которые из за конструктивных
особенностей нередко отказывают в отключении при действии зашиты
или оперативных отключениях или включениях, но также дЛя масляных
выключателей IIO 220 кВ. Это устройство предназначено ДЛЯ ликви-
дации неотключившеrося КЗ путем отключения всех элементов той
системы l'lИн, к которой присоединен повреждснный элемент с отказав-
ШИМ выключателем.
Устройство запускается при срабатывании защит поврежденноrо эле
мента и действует с выдержкой времени порядка O,3 0.45 с, большей
собственноrо времени отключения выключателя. Это ускоряет ЛИКВИДа
ЦИЮ КЗ в энерrосистеме, так как УРОВ сработает быстрее, чем резервные
защиты смежных элементов.
В схеме защИТЫ (рис. ] 9) предусмотрена установка ключа SA 1, кото-
рый должен быть включен в режиме работы трансформатора через об-
ходной выключатель. С помощью этоrо ключа замыкается цепь на OT
60
ключение обходноrо выключателя от защит трансформатора, вводится
защита uбходноrо выключателя трансформатора. Ключ SA 1 при работе
трансформатора со своим выключателем Ql Должен быть в положе
нии "В". (' помощью SG2 подаются цепи в схему УРОВ для использо
вания токовых реле УРОВ обходноrо выключателЯ в режиме замены
им ВЫКлючателя Ql трансформатора.
Защита резервных двухобмотоЩfЫХ трансформаторов мощностью
6,3 Jб МВ . А с сосдинением обмоток Уll!Л J J. присоединенных к ши.
нам 110<Z::!O кВ. выполняется в основном с ИСПО:Iьзоваlшем реле диффе-
ренциалыюй зашиты типа РНТ 5б6 и 1\.1аКСИМ<L'1ЬНОЙ токовой защиты с
пуском И.1И без пуска 110 напряжению. Нз лих трансформаторах дИффе-
ренциаJlЬН3Я зашита имеет двухре:Iейное исполнение. Максима.ilьная IO
ковая зашиI3 IIрепусматривается только на стороне 110 .220 кВ и при
выполнении ее с пуском по напряжению. реле напряжения зашиты пи
таются от ТII. установленных до выключателя 6 кВ.
Защита резервноrо трансформатора с расщепленными обмотками
6 кВ, присоепинешюrо к обмотке 35 кВ автотрансформатора связи,
ВЫПOJшяется ана.поrИ11Н0 защите по схеме рис. 19.
Дифференциальная защита включается со стороны 35 кВ на BCTpoeH
ные в выводы трансформатора СН 1Т типа ТВ1-35. а со стороны 6 кВ
на Т1. установленные в трех фазах. Трансформаторы тока защиты
соединены в полную звезду.
В зону действия дифференциальной зашиты резервноrо трансформато-
ра не входит участок между автотрансформатором связи и резервным
трансформатором СН. Этот участок не входит также и в зону действия
дифференциальной защиты автотрансфuрматора. включенной на встроен.
ныс в автотрансформатор ТТ. Поэтому ДJIЯ зашиты этоrо участка
предусматривается специальная быстродействуюшая защита, выполнен-
ная в виде токовой отсечки. ДJIя ликвидаuии К3 на участке между авто-
трансформатором и резервным 1рансформатором отсечка должна дей-
ствовать на отключение автотрансформатора. Но поскольку отсечка
приходит в действие также и при повреждениях в трансформаторе (она
должна быть отстроена от ТОКа трехфазноrо К3 на стороне б кВ транс-
форматора). то для сохранения в работе автотрансформатора при К3
за выключателем Ql она действует без выдержки времени (через MrHo
венный контакт реле времени) на отключение выключателя 35 кВ (Q1)
и с выдержкой времени порядка 0,5 с на отключение автотрансформа.
тора связи со всех сторон.
Дистанционная защита на стороне 35 кВ включена последовательно
с токовоЙ отсечкой.
В цепи подачи импульса на отключение автотрансформатора предус
матривается отключаюшее устройство для СНЯТИЯ JTOrO импульса при
проверке защит резервноrо трансформатора. Предусмотрено отключение
трансформаIора от защит автотрансформатора связи для предотвращения
подачи напряжения на поврежденный автотрансформатор при ошибоч-
61
HbIX операциях дежурноrо персонала по восстановлению напряжения пи-
тания СН.
Схема защиты маrистр3JDf резервноrо питаJШЯ 6 кВ приведена на
рис. ::Ю. Дифференциальная зашита секции L01 маrистрали, выполняемоj:"j
шинопроводами, предусматривается при мошности резервных трансфор-
I\13TOpOB не менее 40 МВ . А. Зашита Вblполняется на двух фазах с двумя
реле КАТ1 и КАТ2 типа PHT 565 или PHT 567 в зависимости от расчет
ных условиЙ. Защита подключается к трансформаторам тока на вводах
от резервноrо трансформатора к маrистрали (на llополнителыщ YCTaHOB
ленныЙ для этой цели комплект трансформаторов тока). к трансформа
торам тока в ячейке сеКЦИОШЮfО выключателя. а также к трансформато-
рам тока каждоrо из вводов резервноrо питания. В рассматриваемой
схеме трансформаторы тока на вводах резервноrо питания имеют коэф-
фициеНТbI трансформации меньше, чем в ячейках секционноrо выкл'ю
чателя и ввода от резервноrо трансформатора к маrистрали. Компенса-
ция неравенства вторичных токов в плечах зашиты производится соот-
веТСТВУЮlШiМ Ilодбором витков обмоток насышаюшихся трансформато-
rJ0B реле РНТ (см. 4) .
Предусмотрена установка испытательных блоков SG1 SG4 в каждом
из плеч защиты. Число отключаемых защитоЙ выключателей опреде
ляется числом источников питания секции маrистрали. На рис. 23 защита
отключает ввод питания на маrистраль и секционный выключатель.
В этих целях предусмотрены отключающие устройства SX2 и SX 3. Для
тот чтобы обеспечить срабатывание указателы-юrо реле КН1 с номи-
нальным током 0,025 А, сиrнализирующеrо о работе защиты. парал-
лелыю обмотке выходноrо реле защиты KL 1 подключен реЗИСТОр R 1.
5. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ СН 6/0,4 кВ
На этих траНСфОРМ;lторах в качестве быстродействующей зашиты от
междуфазных К3 в обмотках и lIа выводах 6 кВ трансформатора. а
также в соединениях ero с шинами 6 кВ Ilрименяется токовая отсечка
без выдержки времени.
Токовая отсечка УСТ Ш:lВливается 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 отсе[!ки и увеличивает про-
цент защишеНIIЫХ витков обмоток трансформатора.
На масляНЫХ трансформаторах мощностью 630 и ) 000 кВ . Л. если
они размещены в камерах, из которых имеются двери. выходяшие в по-
мещение. [де может находиться дежурный персонал. в соответствии с
ПУЗ ДОЛЖНа быть установлена raзовая защита.
Однако iJ)1Я масляноrо трансформатора мощностью ) 000 кВ . А.
поставляемоrо КОМПлектно с rазовым реле. незаВИСИI\Ю от места ero
62
резер!3ныи.
траНСформатор
НА тf
I<АТ2
5С.
,-
} Н iJuсто.l-/
ционнои-
защите
SG2
} 1< uзмерртеЛtJНЬ/М 1< аифференu.и
пРll150рам алы.JОи.
защите LOZ
} !{ дuффереНlJ,ио льноu
защите
трощформоторо А
8
а2 1..02
>-
с
.1
} 1< аистанционнаи
защите и
и змеритеЛЬНtJlМ
приЬОрОМ
Q
+0 ндн
tsr
. LJ
+т I<и SX2
+О2 к LI 5Х.3
+С КН/
]о
Q
БА 2'(
SC4
а)
Дифференциальная
шщита се/щии [Of
маi?ИС7f.оли резерlJнош
итанuя
На оmключение
!Jыключатепя (j.
mраl-/Сфармаmора
На оmнпючение
сеl<циОI-/НОi?О
ВЫl<лючотеля 62
На СИl"ал
,,!ll<озатель I!fле
I-/e пООJ<Ят и
б)
Рис. 20. Схема защиты маrистра:IИ рСЗСрНlюrо пит.ши)! 6 кВ:
а . UСЛl1 персмешюru тока; б UСIlИ ПОСТОЯШIОI"О тока: КА Тl. КА Т2 релс
Тока r1П 565 или РIП 567 (PCT.15): KHI рслс УКlIзатеJJЫЮС PY 21/0.025
.(РЭУ 11.20 85R42): ки рспс IIРОМСЖУТОЧltос РП 2:!2 (РП 17); SGI SG4 ..
блоки ИСIIЬШIТСJlЬНЫС БИ-4: SXI SХЗ накладки HKP 3: RI резистuр 4700 Ом
Типа ПЭВ 50
63
установки целесообразно устанавливать rазовую защиту дпя обеспечения
надежной и Ilувствителыюй защиты при повреждениях внутри кожуха
трансформатора. сопровождающихся выделением rаза.
Для защиты трансформаторо от внешних К3 и резервирования TOKO
вой отсечки и rазовой защиты устанавливается максимальная токовая
защита с выдержкой времени на стороне 6 кВ трансформатора.
На трансформаторах с соединением обмоток Y/YH O защита выпол
няется с пвумя реле тока. включенными на фазные токи. а на трансфор-
маторах с соединением обмоток Д/Ytl 11 с тремя реле тока С включе
IIИСМ двух реле на фазные токи и ollHoro реле на сумму токов двух фаз.
При такой схеме ПОвышается чувствительность защиты к двухфазным
К3 на стороне 0,4 кВ трансформатора.
На рабочих трансформаторах мощносТhЮ 160 630 кВ . А аксималь
ная токовая защита, как правило, выполняется без пуска по напряже-
нию. На рабочем трансформаторе мощностью 1000 кВ . А максималь
ная токовая защита на стороне 6 кВ может выполняться с пуском по Ha
пряжению. Пуск по напряжснию предотвращает срабатывание защиты
в режиме самозапуска. что нозволяет пе отстраивать защиту от токов ca
мозanуска ответственНых злектродвиrателей 0,4 кВ. Однако защита с
пуском по напряжению может отказать в действии при дyroBbIx К3
из за значителыюrо падения напряжения на rryroBoM промежутке. Позто
му в ря.це I1роектных орrанизаций рекомендовано выполнение этой
защиты в виде максимальной токовой защиты (без пусковых opraHoB
напряжения) .
На резервных трансформаторах 6/0,4 кВ мощностью 630 и 1000 кВ . А
максимальная токовая защита также может выпОЛняться с пуском по
навряжению в связи С тем, что при К3 на наиfioлее удаленной секции
0,4 кВ. присоединенной к маrистрали резервноrо питания, выполненной
шинопроводом. величина расчеТlюrо тока К3 заметно снижается в связи
с большим индуктивным сопротивлением шинопровода.
ПУСКОВОЙ oprall напряжения максимальной защиты выполняется с
помощью реле напряжения обратной последовательности типа РНФ 1 М
[J)1Я действия при несимметричных К3 и реле минималыюrо напряжения
типа РН.53/60Д(РН 153/60Д). включеНIIОra на междуфазное напряже-
ние, WlЯ действия при симметричных К3. Uспи напряжения защиты ш\.
таются от ТН 380/100 В. установленных 'Ia стороне 0,4 кВ трансформа-
тора.
На рабочих трансформаторах, питающих две секции шин 0.4 кВ, по-
полнительно устанавливается максимальная тоКоВая защиТа на каждом
вводе к секции 0.4 кВ. предназначенная для защиты шин 0,4 кВ и ДfIЯ ре-
зервироваl!ИЯ защит отходящих присоединений. На каждом вводе данная
защита выlлlIястсяя с помощью двух реле тока, включенных на фазные
токи, и действует lIа отключение соответствующсrо автоматическоrо
выключателя 0.4 кВ.
Нз вводах резерВllоrо питания 0,4 кВ устанавливается максимальная
токовал защита с пуском или без пуска по напряжеllИЮ в двухфаЗНО'l.1
64
двухрелейном исполнении с действием на отключение соответствующеrо
автоматическоrо выключателя 0,4 кВ ввода резервноrо 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 эащита выполняется в виде токовой защиты нулевой последователь-
воcrи с помощью ОДНоrо реле тока, включеННОrо на ТТ, установленный
В цепи эаземления нейтрали 0,4 кВ трансформатора. В реле протекает
полный ток однофазноrо КЗ. Защита действует с выдержкой времени на
отключение трансформатора.
Следует отметить, что максимальная токовая заЩИта на стороне 6 кВ
трансформатора реаrирует на однофазные КЗ на стороне 0,4 кВ, однако
реле тока защиты не обтекаются полным током КЗ р, 2] , и поэтому в
ряде случаев чувствительность ее может оказаться недостаточной.
На рабочих трансформаторах, питающИХ две секции шин, допол
нительно к рассмотренной защите от эамыканий на землю устанавливает-
ся на каждом вводе рабочеrо питания 0,4 кВ токовая защита нулевой
DоследователъноC11l. Защита выполняется с одним реле тока, включен-
'Ным в нулевой провод ТТ максимальной токовой заuunы 0,4 кВ, соеди
неННых в полную звезду. Защита действует с вьщержкой времени на от-
ключение соответствующеrо автомата 0,4 кВ. Такая же эащита устанав-
пивается на вводах резервноrо щпания к секциям шин РУСН 0,4 кВ.
Защита от переrрузки предусматривается как для рабочих, так и для
резервных трансформаторов, поскольку возможна длительная их Пере
rруэка в некоторых режимах. Защита устанавливается со стороны 6 кВ
трансформатора, выполняется с помощью реле тока, включенноrо на
фазный ток, и действует на сиrиал с выдержкой времени.
Для быстроrо и cBoeBpeMeHHoro выявления однофаЗl1Оrо замыкания
на землю в кабеле связи трансформатора СН с шинами РУСН 6 кВ
предусматривается защита от однофазиых замыкаЮIЙ иа землю с дей-
ствием на сиrнал.
При питании РУСН 6 кВ от реактированной ЛИIIИИ, присоединенной к
компенсированной сети 6 кВ, защита от замыканий на землю выполняет
сл с помощью устройства УСЗ 2/2. Принцип действия ero рассмотрен
в 3.
При питании РУСН 6 кВ от реактированной линии, присоединенной к
некомпенсированной сети 6 кВ с токами замыкания на земЛю более
5 А, указанная защита выполняется с помощью чувствительноrо реле
ТРка РТЗ-51, выполнеllноrо на полупроводниковых зле ментах.
При питании шин РУСН 6 кВ от трансформаторов СН 10,5 330/6 кВ
или от реактированной линии, связанноЙ с некомпеНСИРО:Qанной сетью
6 кВ с током замыкания на землю менее 5 А. защита от заМЫl>:аний на
землю не устанавливается. В этих случаях замыкание на землю в кабеле
6 кВ трансформатора определяется по сиrнализации и приборам конт-
роля изоляции 6 кВ.
65
5......6701
а)
+ kЛ
Цепи защиты т1
rL ..,
1 I<А7 KL1 SX21
1 I<АТ 11
I 11
L J I
I Цепи зйшитЬ/ TN I
I rL -,:
hG 1 I КА7 I<L1 5Х2 1 I
I I I<A
I I 1
L J
в60В ра Qче20 860В резердноzo
питйния питания
9 Gf Q 62
PYCH hc+
бнВ
m g r g
у мйторам
Б/о,4 нВ <t d"
TAH TA1 Hц. q.
т1
Цепи защиты П
rL ,
I<А7 I
I
I<А8 1
L :.:J
11
TN
Цепи зощить/ TN
r' l
I КА7 I
Защита I
тРйllСфОр J I<А81
матора TN L ..J
(j)
Общее реле
Ьремени IJРDВ
ИнiJиЬ"Вуо льные
цепи
УРОВ б
схемах
защит
I<Н Ю'Н
+81 jt. О в цепь отк лю..ениЯ бода
ра50че20 питания
+6.2 КТ1 I<Н2 В цепе отнлюцеН1J" fJбоВа
jt. О :. резербноzо питания
8)
Рис. 21. ('X Ma устройства резервироваllИЯ отказа ВЫКЛЮ'lаrеJJЯ 6 кВ тр,шсф(}рма
тора 6/0,4 кВ:
а rтОЯСНЯЮUlая схема; б цепи перемt'IIНOI'О тока; в цепи IIOСТШIНlЮПJ ]'<)-
ка; KH1, КН2 реле указателыlее PY 21;O.5 (РЭУ 1l 20 85UIП); KТl реЛс
времеllИ PB 114 (PB{)I. 1 с)
в настоящее врсмя с целью уменьшения повреждаемости электро
двиrателей б кВ при замыканиях на землю в сети 6 кВ СН и обеспе'IСНИН
надежной работы релейной зашиты присоединений в этих режимах ПреД
лаrается выполнять частичнuе заземление нейтрали сети б кВ с rюмошЬ/о
66
активноrо резистора, включенноrо между заземляющим контуром
. электростанции и нейтралью обмотки дополнительно устанавливаемоrо и
подключаемоrо к секции 6 кВ трансформатора со схемой соединения об
моток Ун/Д. Указанное Предлаrается для сетей СН. не связанных rаль
ванически с друrими сетями.
При зтом на всех злементах. присоединеШIЫХ к Данной секции. в том
числе и на трансформаторах 6/0,4 кВ. должна предусматриваться релей.
ная зашита нулевой последовательности, действующая на отключение
этоrо присоединения. Защита выполняется с исполЬзоваНием реле РТЗ.5\,
присоединенноrо к трансформ:пору тока нулевой последовательности
типа ТЗЛ или ТЗЛМ. и действует без выдержки времени на отключение
трансформатора.
Устройство резервирования отказа выключателя 6 кВ трансформатора
(рис. 21) применяется ДJ1я 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 присоеДИl-lен рассматриваемый трансформа
Тор. оказываются Ilечувствительными. Пуск УРОВ происходит при cpa
батывании BbIxoUHoro реле защиты с контролем протекания тока по.
вреждения. На стороне 6 кВ трансформатора устанавливаются два реле
тока типа РТАО (РТ.140), включенных на фазные токи (два реле нео&
ходимы для обеспечения работы УРОВ при двухфазных КЗ между ЛIO
быми фазами на стороне 0,4 кВ). ДЛя трансформаторов со схемой соеди
иения Д/У н ток в одной фазе на стороне ВН при двухфазном кз равен
току трехфазноrо кз, а в двух друrих 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
ДJ1Я всех присоединений данной секции 6 кВ, оборудованных УРОВ, и
через 0,3 0,4 с, если КЗ не ликвидируется, произойдет отключение ввода
рабочеrо или резервноrо питания.
Ниже рассматриваются типовые схемы защиты трансформаторов СН
6/0,4 кВ, размещаемой в шкафах ячеек КРУ 6 кВ и выполняемой на
постоянном оперативном токе 220 В.
Схема защиты рабочеrо трансформатора, ПИТ'dющеrо одну секцию
;шин 0,4 кВ, приведена на рис. 22. Схема дана ДJ1Я трансформатора с
соединением обмоток Д/У H.ll.
. . На трансформаторе установлена токовая отсечка. выполненная с по.
мощью Двух реле тока КА4 и КА5, включенных на фазные токи, идей.
ствующая 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). За
щита действует с выдержкой времени на отключение трансформатора.
Защита от переrрузки выполнена с помощью реле КА6 и ктз с дейст-
вием на сиrнал.
67
На трансформаторе установлена токовая защита нулевой последова
тельносrn, выполненная с ПОМОЩЬЮ реле тока КА 9, ПОДключеннurо
к ТАЗ, установленному в цепи ззземления нейтрали 0,4 кВ трансформа
Topa Защита действует с выдержкой времени на ОТКЛЮ'lение трансфор--
матора.
Защита от замыканий на землю в кабеле 6 кВ Выполнена для случая
питания rрансформатора от реактированной линии 6 кВ, присоединенной
к некомпенсированной сети с током замыкания на землю более 5 Л. Для
защиты, действующей на сиrнал, используется реле тока КАНl типа
PT3 51, включенное на ТТ нулевой последовательности, и щу"товое
указательное реле КНЗ. Предусмотрено ОТКЛЮ'lение выключателя Q2
от УСТРОйства ЛВР дЛЯ обеспечения автоматическою включения ввода
резервноrо питания.
Для осуществления УРОВ 6 кВ используются два реле тока КА 7 и
КА 8, включенные последовательно с тuковой отсечкой и максимальной
тОковой защитой, J1 контакт выходното реле защиты KLl. Отключение
вводов рабочеrо и резервноrо питания производится коитактами реле
времени (см. рис. 21), замыкающимися с одинаковой выдержкой BpeMe
ни, перекрывающей время отключения выключателя и ВОЗВрата пуско
вых реле УРОВ.
Как и в схеме р'ис. 18, для уменьшения тяжести повреждения электро-
оборудования при К3, сопровождающемся отказОм защиты присоедине-
ния 0,4 кВ, и работе защиты ввода пи-
тания, в данной схеме предусматривает
ся запрет ДВР при действии максималь
ноЙ ТокоВой защиты, установленной на
стороне 6 кВ, и токовой защиты нулевой
последовательности. Для этой цели пред-
Рис. 22. Схема зашиты рабочrrо трансформато-
ра СН 6/0.4 "'В:
а цепи ПСРСМСIIНОТО то",а; б цепи По-
СТОЯlIноrо тока; KAJ KA9 релс тока РТАО
(PT-140); КАН] реле тока РТ3-51; KHJ,
КН2, КН4, КН5 реле указателЬныс PY 21/0,05
(РЭУ 11 ZO 85872); КН3 рсле укаЗ3ТСJ1ЬНОС
PY 21/220 (РЭУ 11 20 75152); ки рсне Про-
мсжуточное РП 255 (РП-16 34); KL2 реле
IIромежуточнос РП 23 (РIН6); KSGl реле r<l
зовос; IOl, КТ2 реле времени РВ-124
(PB Ol, 3 с); КТ3 реле времени РВ-133
(РВ-Оl, 10 с); RJ рсзистор 2000 Ом типа
ПЭБ-50; R2. R3 резисторы 3000 Ом
(2000 ом) типа ПЭБ-25 (ПЭБ-50); SXl. SX2
накладки НКР-3
68
61<8
"т
G1g
А В С
КА1
КА4
КА?
а)
усмотрено выходное промежуточное реле KL2, контакт KOToporo бло
кирует АВР трансформатора.
По схеме рис. 22 выполняется защита рабочих трансформаторов
6/0,4 кВ с соединением обмоток Y/YH O с той разницей, что реле тока
КАЗ максимальной токовой защиты На стороне 6 кВ не устанавливается.
Схема защиты резервноrо трансформатора собственных нужд
6/0,4 кВ приведена на рис. 23. На резервном трансформаторе YCTaHaB
пиваются те же защиты, что и на рабочем трансформаторе. Максималь
+61
I<АЧ
т
МаксиМQльна" ток06ая отсечка на cтopoнt'
&/сшио напp1lЖl!ния трансформатора
rазо а'il защита транарар"'атора
Максимальная mOKo8aJ/ защита на стороне ""
6ЫСШl!i!О Ifапряw.ения
трансформатор
.,
ТокоВая защита НljлеВоц послеiJolJo.тельности !
'"
Защита от пepezplj3HU трансформатора э-
!l
Сиzнали:Jация однофазных замс/кании. на 3tшк.
быхoi}ное реле, ljстано8леllное
'"
8 Р'lсн б кВ ::f
.,
"')
На отключение Выключателя 61
В схему УРОВ 6 кВ
/(АН1
Р1
I<А5
/(SC1 ;
/(М
I<А2
/(А]
I<A9
I<А6
ни кн R2
I<L2
КА 7 I< и 5)(2
:
+с
I<Н'
I<Н4 :L.....
/(н]
о
НН2
о
I К5&1
I<П
)10
+Q2I<П I<Н4 Р3 a2
KT2
NL1 H KL2
/(L2 .
От пycнa80ZD OpZQHa мини- _
f'lйльнаi!О нопряжения gcmpoи
(Й/ : cтlJa АВР
+С }(Н4
..
на сиi!lfал" УНQзатель реле 1ft' пDднят"
На сиzнйл" Земля 8 сети 6 нВ "
Сиzнал"rа3D8DЯ защита транСформйтора"
Сиzмйл "rа'DВая защита трансформатора"
(deucm e на сиi!нал)
На си zнал "ПереZР!Jзка трансформатора"
Выходные пРDмежутDчные реле защит
раООЧЕ!20 ВВода
На атнлючеНlJ.е 62
В схему Dлониро8кIJ. АВР секции 0,4 к8
На сиzнал,,8ЫЗD6 на секцию русн 4I1B"
)10
6)
69
ная токовая защита выполнена с пуском по напряжению. Защита co
держит три реле тока и реле напряжения KVl и KVZl, включенные
на ТН, соединенные в открытый треуrольник (как бьmо указано ра-
нее рядом проектных орrанизаций не рекомендуется применение пус-
ка по напряжению).
+af
I<Ali
Rf
I<Af
. I<Lf
/(Тf
/(Тf
I<L3 R2
+С
I<H1
: I<Н3 L
I<H4
I<H5
о .
I<Н2
о
, I<SGf
.
I<Т3
;о.
a,
ТОJ;о60Я оmсечна
rазоllоя защита
Реле. поfJторцтелц
nycKolloi!O Opi!aHa
напряжеНIJЯ
Максимальная таJ;оfJоя
Зцщцта с пуском
напряжения
Токобая 3СlЩJта нулеВо'(;, '"
последоВательностц :}
от 1<3 на землю Е
fJceтu 0.41'.8 '"
:10
Защита от переi!llljЗКЦ
{}
Защита О,,! оаНОФЦЗНlJlХ '"
замыаниии на землю ft
;, устано/Jленныe
i(... '"
/J P CH 6 кВ
'"
"'- ....,
...
'" УстаноfJленные
"
" "
'" :r- 15 РУСН 0,4к8
"
с()
На отключение /J/J/КЛЮ-
чателя б "в Gf
На CUi!нал"В/)/зо8
на секцию бк8"
На сш:нап б Земля
8 cemu кВ"
На СUi!нал "rазо&я
защита"
На СЦi!нал..rаш80.я зо-
щита"(дейстllие на СIJi!налJ
На Сиi!НD.Л "ПЕРЕl'!jзна
трансформатор "
Рис. 23. Схема защиты резервноrо ТрансформаТора С'Н 6/0,4 кВ:
а цепи постоянноrо тока; б цепи переменноro тока; КА} КA}2 реле тока
РТ40 (PT-140); КАН} реле тока РТЗ-Sl; KH} KH4 реле указательныс
70
в максимальной токовой защите на стороне 6 кВ пусковой opraH
напряжения используется одновременно для осуществления пуска по
напряжению и на максимальных токовых защитах вводов резервноrо
питания 0.4 кВ. если это требуется для повышения чувствительности
защит. Цепи напряжения защиты питаются от ТН 380/100 В, установлен-
ных на наиболее удаленном от резервноrо трансформатора вводе ре-
- зервноrо питания 0.4 кВ. При этом обеспечивается достаточная чув
ствительность реле напряжения защиты при КЗ на удаленных вводах.
В схеме защиты предусмотрено шунтирование пуска по напряжению
включением отключающеro устрОЙСТВа. Это необходимо для обеспече
ния действия максимальной токовой защиты со стороны 6 кВ при КЗ в
трансформаторе. KorJIa при включении ero ПОД напряжение он отключен
от маrистрали резервноrо питания 0,4 к В. а реле напряжения защиты
MorYT быть под напряжением в связи с питанием маrисrрали ОТ друrоrо
трансформатора.
На рис. 23 показана схема защиты для ввода на секцию СН. Анало
rично выполняются защиты друrих вводов. Зашита может быть выпол-
нена и без пуска по напряжению.
F
з
.....02
Вежему IJРОВ бl<В
kA1:!
a2
KL 1 IIAfO
I<Нб
kLli
IIU.
C
L.A IIНб
, О
+й3
+ац
+й5
КТ4
TOl<o a!i/ защита нулеl'юй
послеiJобательности от 1<3
на землю 1'1 сети 0,4..8
t::
МОl<сиМОЛЬhОЯ тОl<о!Jоя 2
защита е ЛIjClШ'"' <>
'"
""
напряжеНШi
..,
...
На отl<лючение аВтомотичес "'-
,g
"О;?О 8ы<лючо.теляя <>
""
0,4 ,,8 (jZ ""
На еи;?нал "ВызоВ
на секцию а,Ц "В"
jl
На отключение
о.8томатичеClШХ
Выключателей iJP!I<!ux
сеl<циil и-4 s<8
а)
РУ-21/0.05 (РЭУ 1 1-:!O.H587 I ) : КН5 pe!le у каЗ<lТt:'ПЫlOе PY 21 /220
(РЭУ 1I 1O 7515JI: КН6 . рt:'пе ук<lз<lте:1ыеe \-,y п,1 (РЭУ Il 20-R5111): KLJ,
KL2 рt:'Лt' IIромсж}'точные РП-23 (РП-161: Kl.3 KL5 реле нромежуточные
71
б к8
Т
а1О
А в С
КА8
} 1< измеР-ителы.tJ/М
приЬорйМ
I<АН1
-,
/(SG1
D
DJ4 I<B
k рi!Зi!рВирУi!МЫМ
Сi!I<ц,uям О,Ч 1<8
Рис. 23 (окuнчание)
/(VZ1 I<V1
lJ(
куп }
.1
б}
РП 255 (РП 16 34); KSG/ peJle rаЗОlюе: КТJ. КТ2 репе нрсмеllИ PB-124
(PB OI. 3 с): КТ3 репе времени PB-lЗ3 (PB Ol. 10 CI: КТ4 репе времени
PB 114 (PB O 1. 1 с); RJ резистор 2000 ОМ типа ПЭВ-50: R2 резистор 3000 Ом
(2000 Ом) ТИIJa ПЭВ 25 (ПЭI3-5О); SX / SX3 lI:JКпаш<и НКР-3
<.
б. УСТРОЙСТВО АВР ПИТАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Одним из важнейиrnх мероприятий по обеспечению бесперебойноrо
питания потребителей СН тепловых электростанций является применение
устройства автоматическоrо включения резервных источников питания
СН устройства ЛВР. Зто является обязательным на всех тепловых
электростанциях, поскольку питание наrрузки СН, как правило. осуще-
ствляется от ОДНоrо рабочеrо источника. который должен быть автомати
чески заменен резервным источником.
Автоматическое включение резервных трансформаторов и реактиро
ванных линий СН должно быть обеспечено в случаях, вызывающих ис-
чезновение напряжения на иrnHax СН при: отключении рабочеrо питаю-
щеrо элемента защитой от внутренних повреждений или ошибочном или
самопроизвольном отключении любоrо из ero выключателей, отклю-
чении блоков с ответвлением на СН от своих защит, отключении шин
reHepaTopHoro напряжения, от которых питаются рабочие источнИКИ СН,
и Т.д.
Для уменьшения тяжести повреждения электрооборудования и увели-
чения долrовечности кабелей при К3 на шинах секции б кВ или вблизи
шин при отказе защиты соответствующеrо присоединения и работе защи-
ты ввода питания секции б кВ СН в соответствиИ с ПУЗ с учетом реше.
ния rлавтехуправления предусматривается автоматическое блокирова-
ние ( запрет) ЛВР при действии защит ввода рабочеrо питания секции СН
и УРОВ присоединений СН (см. 4 и 5). При этом выходное промежу-
точное реле защиты замыкает цепь блокировочноrо реле, которое, са-
'моудерживаясь, разрывает цепь включения от ЛВР резервноrо источника
питания.
В схеме устройства ЛВР предусматривается однократность действия.
Включение резерВноrо источника питания на неотключившееся К3 в pa
бочем источнике недопустимо, так как зто привело бы к увеличению
размеров повреждений в нем. Поэтому схема ЛВР должна быть выпол-
нена так, чтобы автоматическое включение резервноrо источника бьmо
ВОЗМОЖf:lО только после отключения выключателей рабочеrо источника
питания от шин РУСН.
Устройство ЛВР должно обеспечить возможность быстроrо включения
резервноrо источника питания, так как чем скорее восстанавливается
,напряжение на шинах СН, тем меньше торможение элеКТРОдВиrателей и
тем леrче режим их самозапуска. Для зтой цели схема устройства ЛВР
.должна обеспечивать действие без выдержки времени на включение
резервноrо источника питания в тех случаях. коrда исчезновение напря
-жения на шинах СН прОИЗОШJlо в результате отключения выключатеЛЯ
.рабочеrо источника. Таким образом, при повреждениях в рабочем источ-
нике и отключении ero от защиты, а таКже IIрИ самопроизвольном или
оцrnбочном отключениИ какоrо либо из выключателей рабочеrо питаю
- щеrо- элемента автоматическое включение резервноrО источника должно
происходить без выдержки времени.
73
I<У2
н;h,
+01А
SAB1f
1< BPYi!ll.M раоочим трансформаторам
5' 1 + . + +
gG1LZ lШ12 Q g 9 а1М3
У "31 : 1 1 "4'
-<
-<
GЗМ 64М
a1A
1<851 ШАЦН
!iMI I
а)
1< цепям напряжения на
пцтающей стороне TR2
+ABPfrR2J ABP{rR2J
I<У2 k'5V2
I< BCl u"L
I<OC1 r12LI<ВС1QЗL
:...J
R1
z)
+АВРПR1J SAB1 2
НQJJ aC1 1
: .
I .
+01 НАС,
На отключение 01
Отключение от ключа
упраt1ления u защит
В1А 2
......
ABP(TR'J
I<
а)
Рис. 24. Схема АВР трансформаторов СН блочных тепловых электростанций, ПИТаю
ших шины РУС Н 6 кВ:
а . поясняюшая схема; б цепи рсле. контролирующих питание маrистралей
от TR1.- в . ЦСI1И релс. контролируюших пиТание маrистралей 01 TR2.- i! цс/1И
отклюЧсния включаТеля Q1A.- д цепи пуска вЬ/ходноrо реле АВР. включаюшеrо
74
Qa2Lga2M
+ABPrTRZJ KaCf 2 АВРПR2)
r&> а:; k
+ В2 5АВfз КАС2
I<AC2
f ........ На 81<люченuе (J 2
е)
в к лtOчеНILf' D
+G1L f
I<V1
n;пJ
1< цепям наfJряженuя на
пuтающеu стОрОllе TRf
+ABPrтR1) ABP(TR1)
I kа ,И "5"
I<LL1
1< ас, т""
I<LN1
)
а
Ь
с
1<81
ж)
I<Т1
TVf
и)
IIЫКлючаТ Пh Ql: с (I IIИ lI}"ска IlhI:l.O!1lHlI'O реле АВ1'. I\ключающеl'О ВЫI<JlЮЧU
'lелЬ Q:!: ж иеl!ll IIЮIЮ'lеllИЯ НЫКJlюча"lеля Q1/,J: з Ut'llll рене шпряжения АВ1'
и зашИ'l ы миllимаJlы1l'оo IIUllряжеllИЯ JJI"КТрОД1ШI'а"lепей; u [(е'IИ пуска реле IJре
M 'HII KТl 11 КТ:!
75
В случае исчезновения напряжения на шинах СН (11рИ включенных
выIлючателяхx рабочеrо питающеrо элемента) пуск АВР НРОИЗВОДится 01
opraHa минимальноrо напряжения. При лом. рекомендуется контрОЛиро
вать наличие напряжения на резервном источнике питания. Схема уст.
ройства ЛВР в зтом случае действует с выдержкой врсмени на отключе
ние выключателей рабочеrо питаюшеrо элемента. после JТoro происхо-
дит автоматическое включение резерВlюrо источника питания. Это необ.
ходимо для отстройки от длителыюrо ПОНижения напряжения Н<1 шинах
СН в сети_ питаюшейся от рабочеrо элемеНТ:J. и в ссти, от котороЙ лот
рабочий злемент получает ПИТ<1ние.
Особенно необходимо обеспечить безотказное действие усrройсша
ЛВР на блочных ТСПЛОВblХ электростанциях при отключении блоков.
Отключение СН мощных блоков представляет ОЩIСIЮСТЬ ДНЯ сохранпо
сти оборудования, и полому следует предусмотреть включение реэерв
ното источника с временсм, не превышаюшим допустимое, 'lТобы обсс
печить бесперебойную работу дымососа, ДYTbeBoro вентилятора и друrих
механизмов.
Для ускорения действия ЛВР при отключении блоков с ответвления
ми на СН от защит предусматривается действие защиты блоков IШ OT
ключение выключателей СН блока, что показано в приведенных pailee
схемах (см. 4). с той же целью отключаются выключатели 6 кВ рабо
чих трансформаторов на блочных электростанциях IJрИ ]<1КРЫТИИ сто-
порноrо клапана турбины
Предусматривается также автоматическое ОТКЛЮ'lсние раБО'lсrо транс-
форматора блока и включение резервноrо от ЛВРпри асинхронном ре-
жиме работы тенератора блока для обеспечения lIормалыюrо напряже
ния на шинах РУСН 6 кВ. Во всех указанных случаях отключения ВЫКЛю-
чателей рабочеrо трансформатора устройство ЛВР действует без выдерж
ки времени на включение резервноrо трансформатора.
Для ускорения действия устройства ЛВР при присоединении рабочих
источников питания к шинам [енераторното напряжения предусматри-
вается их отключение от защиты шин 6 lO кВ. это обеспе'lИвает включе-
ние от ЛВР резервноrо источника без выдержки времени (см. 3).
Ниже рассматриваются наиболее распространеШlые схемы устройст-
ва ЛВР, применяемые на тепловых злектростанциях.
Схема АВР ДЛЯ трансформаторов СИ блочных тепловых электростан-
ЦИЙ, питающих шины РУСН 6 кВ, приведена на рис. 24. Схема дана для
рабочеrо трансформатора с расщепленными обмотками, присоединен
HOI'O ответвлением к блоку lGT, и двух резервных трансформаторов
TRJ и TR2, присоединенных к маrистралям резервноrо питания 6 кВ
L и М. Выключатели б кВ резервных трансформаторов постояlllЮ вклю-
чены, маmстрали резервноrо питания разделены нормально отключен-
ными выключателями Q3L и Q3M. Выключатели Q4/. и Q4M нормально
включены.
76
Схема ЛВР должна обеспечить возможность замены рабочсю TpaHC
форматора любым резервным трансформатором. Для ЗТОrо в схеме
ДВР предусматриваются специальные промежуточные реле KLL1, KLM1,
KLJ2, KLM2, контролирующие. от какою резервноrо трансформатора
питаются ВВОДЫ резерВНОЮ питания. Контакты лих реле У'lаствуют в
схеме ЛВР и позволяют обесне'IИТЬ питзние шин 6 кВ блока JGT от
соответствующеrо резервноrо трансформатора.
На рис. 4 показана схема ЛВР Д)lЯ секции BAJ, действующая следую
щим образом. При ИС/IОЛЬЗОВ:JНИИ для резервирования TRl замкнуты
контакт К 11 j И контакты релс положения "Включсно" KQC 1 Q 1 L и
KQC/Q1M на включенных выключателях 6 кВ TR1. полому под напря-
жением находятся реле KS V 1, KLL 1 и KLM 1, и KOIITaKТb/ их в схеме
ДВР замкнуты. При использовании для резервирования TR2 (включсны
маrистральные секционные выключатели Q3L, Q3M. Q4J, , Q4M) под
напряжением находятся реле KSV2, KJJL2 и KJJM2. и тоrда их КОнтакты
замкнуть/.
В схеме ЛВР используется реле контроля uепи отключения (реле по
,Ilожения "Включено") KQCJ выключателя рабочеrо трансформатора
типа РП 252 (РП-18-64). Это реле при исправности цепи отключения и fla
личии оперативноrо тока в цепях включенноrо выключателя Q1A Haxo
дится под напряжением, и замыкающие контакты ero замкнуть/.
При отключении выключателя Q1A по любой причине замыкаются ero
вспомоrательные контакты QIA 2 . QJА з . Q1A4' Реле KQCl обеСТО'IИ
вается, HaKO контакты ero еще остаются замкнутымИ, таК Как они
размыкаются с выдержкОЙ времени, достаточной для включения BЫ
ключателей резервноrо трансформатора и вводов резерВlюrо ПИтания
6кВ.
При этом в случае резервирования от TR J создается цепь на сраба
тывание промежуточною реле КАСl тиПа РП-23 (PII 16-]4). Включаю
щеrо выключатель Ql, а при резервировании от TR2 иепь на срабаты
вание реле КАС2, включающеrо выключатель Q2. Одновременно обра
зуется цепь на включе/lИе выключателя ввода резервною питания QILJ.
В цепи включения этоrо выключателя установлено указателЬ/юе реле
KHJ типа PY ]-20 (РЭУ ] I) для фиксации действия устройства ЛВР как
при успешном, так и при неуспешном ero срабатывании.
При исчезновении напряжения на шинах секции 6 кВ ПрИ Включен
ном выключателе QJA вступает в действие пусковой OpraH минималь
Horo напряжения, llредназначенный для отключенИя выключателя QIA
рабочеrо трансформатора с целью обеспечения автоматическоrо включе
ния резервноrо питания.
Пусковой opraH минимальноrо напряжения ЛВР должен действовать
при исчезновении напряжения на шинах 6 кВ и не должен реаrировать на
удаленные К3 во внешней сети. Кроме Toro, Ш/ должен деЙСТВО,вать с
выдержкой времени, равной или превышающей на одну ступень вы-
держку времени максимальной токовой (или дистанционной) защиты
77
трансформаторов, чтобы предотвратить отключение трансформаТОРОll
при повреждениях в питаемой или питающей сети.
Пусковой opraH минимальноrо напряжения ЛВР содержит реле lIa
пряжения KSV4 типа РН 53160П (PH 153160ll) и реле времени КТ:!
типа PB-133 (PB..Ql, 10 с). Для предотврашения ложноrо действия АВР
при Переrорании предохранителей на стороне 6 кВ ТН предусмотрена
блокировка, для которой используется фШlЬтр--реле напряжения обрат-
ной последовательности KVZl типа РНФ-IМ, применяемый в схеме
защиты минимальноrО напряжения электродвиrателей. питающихся от
данной секции шин 6 кВ. Как видно из рис. 24,U. размыкающий контакт
KVZJ соединен последовательно с контактом реле KSJ/] в цепи пуска
реле времени КТ2. В нормальном режиме KOlIТaKT К J/Z / замкнут, а КОН-
такт KSV4 разомкнут. При переrорании предохранителей в двух фазах
на стороне 6 кВ ТН нарушается симметрия напряжений, подводимых
к KVZl, появляется напряжение обратной последовательности на выходе
фильтра, и KVZJ срабатывает. При этом размыкается контакт KVZ/.
в результате 3Toro исключается пуск реле времени КТ2, и, следователь
но, схема ЛВР ложно не действует. Кроме тoro, предусмотрена бло
киров ка для исключения ложноrо действия АВР при обрыве обмотки
реле напряжения KSV4. Эта блокировка выполнена введением в цепь
пуска реле времени КТ2 кОнтакта реле KSV] (PH 54/l60 или
РН-154/160) реле первой ступени защиты минимальноrо напряжения,
предназначенноrо для отключения неответственных электродвиrателей
в режиме самозапуска. Уставка 3Toro реле равна примерно 70 В, поэто-
му оно срабатывает одновременно с реле KSV4 при исчезновении напря-
жения на шинах 6 кВ, обеспечивая пуск ЛВР.
Для исключения ЛОЖНОI'О действия устройства ЛВР и защиты мини
мальноrо напряжения электродвиrателей при срабатывании автоматиче
CKOro выключателя SP/, установленноrо во вторичных цепях ТН, "+"
к контактам реле напряжения подается через вспомоrательный KOH
такт SFJ, размыкающийся при ero отключении. Цепь отключения BЫ
ключателя Q/A проходит либо через контакты KSVl и KLLl, либо через
контакты KSV2 и KLL2, соециненные последовательно с контактами
реле времени АВР, в зависимости от тoro, какой резервный Iрансформа-
тор используется для резервирования рабочеrо трансформатора. После
отключения выключателя QJA схема устройства ЛВР работает так же,
как описано выIе..
Схемой предусмотрен запрет АВР при действии защит рабочеrо TpaHC
форматора от внешних К3, дуrовой защиты и УЮВ присоединений
6 кВ. При замыкании контактов указанных защит срабатывает блокиро-
вочное реле КВ/ и самоудерживается на своем контакте КВ] 1, друrой
же контакт 3Toro реле, КВ/ 2 , разрывает цепь включения выключателя
ввода резервноrо питания на секцию (см. рис. 24, ж) на все время суще-
ствования импульса на включение выключателя ввода от ЛВР. После
Toro как разомкнутся контакты KQC/ з. подорвется цепь самоудержива-
ния реле KBl, и схема вернется в исходнuе состояние.
Схема АВР дЛЯ секuи ВВl выполняется аналоrично, но с действием
на включение выключателей Ql(Q2} и Q1Ml. В схеме должны быть ис
пользованы контакты реле KLMl и KLM2 вместо контактов реле KLLl
и KLL2, а пусковой opraH минимальноrо напряжения должен быть при-
соединен к TV2.
Схема АВР для реактированныx линий выполняется. так же, однако
автоматическое включение выключателя со стороны питания резервной
линии производить не требуется, так как в реакторе, в отличие от TpaHC
форматора, отсутствуют потери холостоrо хода и потому целесообразно
держать ВКЛюченным выключатель со стороны питания.
Наличие напряжения на резервной линии проверяется с помощью
реле KSV1. контролирующеrо напряжение на маrистрали резервноrо
питания 6 кВ, к которой присоединена резервная линия.
Схема АВР для трансформаторов 6/0,4 кВ, выполненная по рис. 25,
обеспечивает автоматическое включение выключателя QRl резервнOl"О
- трансформатора СН и автоматическоrо выключателя Q1L ввода резерв-
Horo питания к шинам 0.4 кВ как без выдержки, так и с выдержкой
- времени.
Для действия схемы АВР необходИМО, чтобы переключатели блоки-
ровки SABl и SAB2 находились в положении "АВР включено".
При отключении выключатеЛЯ Q2 по любой причине замыкаются erO
вспомоrательные контакты Q2) и Q22' обесточивается реле контроля
исправности цепи отключения выключателя KQC2 типа РП-252
(РП-l 8-64) , но контакты KQC2 1 и KQC2 2 остаются временно замкнуты-
ми. В результате замыкается цепь включения без выдержки времени
выключателя QRl и автоматическоrо выключателя Q1L ввода резерв-
Horo питания 0,4 кВ.
ДЛя ускорения включения резервноrо питания предусмотрена блоки-
ровка между выключателем Ql и автоматическим выключателем Q2
рабочеrо трансформатора, обеспечивающая отключение Q2 при любом
отключении выключатеЛИ Ql. Цепь блокировки заведена через контакты
переключателя SAB1. и поэтому она действует только при вклюuенном
положении переключателя_
Для действия схемы АВР при исчезновении напряжения на щинах
6 кВ РУСН. питающих рабочий трансформатор 6/0,4 кВ, предусмотрен
пусковой opraH минимальноrо напряжения, выполненный с реле напря
жения КУ10 типа PH 54/160 (PH 154/l60) и реле времени КТl0 типа
PB l27 (PB-Ol, 10c).
При отсутствии напряжения на рабочем трансформаторе контакты
реле напряжения замыкаются и срабатывает реле Времени КТ10 с вы-
держкой времени, равной или превыщающей выдержку времени мак-
симальной токовой защиты трансформатора. Контакты реле КТl0
включены последовательно с контактами реле KSV 1 контроля наличия
напряжения на резервном трансформаторе. При этом автоматическое
включение последнеrо производится только при наличии напряжения на
79
шинах секции РУСН, от которой питается резервный трансформатор.
Для контроля лоrо напряжения используется реле напряжения KV 1
типа PH 53/200 (PH 153/200), которое с помощью переключателя SAB2
может подключаться к шинкам ТН соответствующей секции 6 кВ, к
котороЙ присоединен резервный трансформатор.
Как и в схеме рис. 4_ в данной схеме предусмотрен запрет ЛВР при
деЙствии защит рабочеrо трансформатора от внешних К3 (в данном слу-
чае максимальной токовой защиты и токовой защиты нулевой по-
следовательности) _ При Замыкании контактов выходноrо реле (см.
рис. 22) срабатывает блокировочное реле, самоудсрживаясь, свОИм раз.
мыкающим контактом разрывает цепь включения выключателя ввода
резервноrо питания на секцию (рис. 25, с). Возврат схемы происходит
аналоrично рис. 24.
бl<В б 1<8 +В2 IJZ 1l2
Т Т
QIl1 QflR1
Т1 T" Ь)
'" +{J.R1 5AB1z I<IlC2
\62 GR1
fB21
J; :
+о,4ив . .
l' +(l1L
1< apljZUM i lНL
сеJ<ЦUЯМ
0,41<.8
КТ1 а)
z)
B2 '\ R1 I<VfD } От ТН
а
Ь 6мВ
N е)
Рис. 15. C>; M;! АЕР трансфОрМiIТОР<)ll СН бiО,4 кll.
l] пuясftЯЮШilЯ c:\eMiI: б цепи ОТКЛЮ'lеftllЯ illJ'IОМilТИ'lескоrо ВЫКJIЮ'liне.
ля Q2: в Ш!ПlI включения ВЫКЛЮ'lillеля QR1: i! .. Щ IIИ НЮlючеllИЯ ВЫКJ1ЮЧilТ '
ЛЯ Ql L: д цепи реле I<ОНТрОJlЯ Нilпряжении IШ резерНllI)М TpilHt-фОРМilТоре: е .
цепи нключе'IJtи ре:)е времеНи nycKOHoro oprilllil МИIIИМilllЫЮПI lIilпрнжеllИЯ АВ!'
80
На рис. 25 показаны цепи АВР, относящиеся к одному рабочему
трансформатору. Такие же цепи выполняются и для друrих трансформа
торов, резервируемых одним и тем же резервным трансформатором
6/0.4 кБ.
СхеМа АВР, применяемая для трансформаторов 6/0,4 кВ на блочных
тепловых злектростанциях, при отключеllИИ oAHoro рабочеrо трансфор-
.. матора действует анзлоrично схеме на рис. 25. При одновременном ис
чезновении напряжения на обеих секциях шин 6 кВ блок;! включение pe
зервноrо Iштания производится только на полусекции шин 0,4 кВ, к
которым присоединеliЫ особо ответственные механизмы, обеспечиваю
щие безаварийный останов блока. так как резервный трансформатор,
мощность KOToporo равна мощности OAHoro из рабочих тран'Сформато
ров, не может обеспечить питание всей наrрузки 0,4 кВ блока. ДЛЯ JТO
ro режима в схеме АВР предусмотрен донолнительный пусковой орrзн,
ОТКЛЮ'lЗющий секционные автоматические выключатели, соеДИНЯЮЩИе
полусекции шин 0,4 кВ.
7. РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТАВОК ЗАЩИТbI
И АВТОМАТИКИ ПИТАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Для выбора уставок и проверки чувствительности защиты питающих
элементов собственных нужд должны быть известны токи в Т1 защиты
при кз.
Расчет токов К3 дЛЯ реактироваЮlЫХ линнй и трансформаторов, пи-
тающих РУСИ 6 кВ, производится ДШI случаев междуфазных кз. При
расчете рассматривается трехфазное кз за реактором или трансформато
. ром, т.е. кз на шинах РУСИ 6 кВ.
СопротивлеllИЯ элементов раС'lепюй схемы раСС'Jитываются 110 сле
дующим выражениям:
для [енератора
.. и 2 / 5
Х., x d НОМ 110М'
(1)
[де xi' сверхпереходное сопротивление reHepaTopa, отн. ед.: ином
номинальное напряженис тенератора, кВ: SIIOM номинаПЫlая мощ
насть ТенераТора, МВ . А:
дЛЯ трансформатора без устройства РПН
х т
UK'k и OM
IOOSIIOM
(2)
rAe lt к )t напряжсние кз трансформатора, %; ином номинальное
напряжение люБОй из сторон тр.:lНсформатора, кВ; SHOM номинальная
Мощность траНСфОРМ<lтора, МВ . А.
. Для трансфuрматоров с расщепленными обмо rками в каталоrах при-
водится ЗНачение напряжения кз между оБМОТК<JМИ высшеrо и низшеrо
111
6 6701
"
напряжений, отнесенное к мощности расщепленной обмотки низшеrо На.
пряжения.
На трансформаторе с РПН при приведении ero сопротивления к напря
жению обмотки 6 кВ xr определяется по выражению:
2
uкп'Я Ин
Х Т =
(3 )
1 ООSИОМ.т
[де и кп % напряжение К3 трансформатора при данном ОIВетвлении 11
устройства РПН в зависимости от реrулируемоrо напряжения; Ин
напряжение обмотки 6 кВ.
При приведении Х Т к напряжению обмотки высшеrо напряжения
трансформатора в (3) вместо И II llOдставляется соответствующее значе-
Ние И, при соответствующем напряжени» реrулирования.
На трансформаторах с РПН, присоединенных к шинам [ру 10 кВ.
реrУЛИрОВание напряжения используется в незначительных пределах
(порядка:!: '5%), так как напряжение на шинах 6 кВ РУС Н поддерживаСI
ся постоянным за счет реrулирования напряжения на шинах 10 кВ с пu
мощью reHepaTopOB и РПН трансформаторов связи. Поэтому и к % на
Этих трансформаторах СН мало меняется и Х Т опрсделяется соrласно (2)
по каталожному значению " К %, отнесенному к среднему ответвлению
РПН (к ЦIOМ)'
Сопротивление реактора Х р принимается равным номинальному ин
дуктивному сопротивлению, которое в настоящее время приводится Б
каталоrах на реакторы_
Сопротивление системы определяется обычно, исходя из мощности КЗ
На шинах станuии, связанных с системой:
Х сист = И: ОМ / SK .
(4)
Если мощность S к не задана, то ее определяют [1O номинальной мош
ности отключепия выключателя, присоединенноrо к этим шинам. Все
сопротивления элемеllТОВ расчетной схемы дuлжны быть отнесены к
напряжению 6,3 кВ.
Допускается нри расчетах токов К3 не учитывать активных сопротив-
лений элементов расчетной схемы ввиду их малости.
Онределяется результирующее сопротивление до точки К3 на шипах
РУСН 6,3 кВ:
Х rСЗ = Х нUI + Х СН '
(5 )
rnc Х lIш эквивалентное сопротивление внешней сети; ХСН равно Х р
и;rи Х т ,
Величина тока трехфазноro К3 на шинах РУС Н 6 кВ определяется как
f3) ИФ Uи()м IО3 (6)
=
J{ ..;з Х rСЗ
Хр сз
Ю
По току трехфазноrо К3 определяется ток двухфазноrо К3
..;з / (3) ::::
2 к
087/ (3)
, к .
(7)
/(2)
к
Для ориентировочноrо определения lока К3 за реактором или за
трансформатором СН, на мошных тепловых электростанциях можно
принять, что они питаются от системы неоrраниченной мошности, СОПро
rивление которой принимается равным IIУЛЮ. Максимально возможный
ток трехфазноrо К3 за реактором илИ за трансформатором СН леrко
определить по их параметрам, пользуясь следуюшими выражениями:
для реактора
и.l0 3
/ ==
к
.J3x р
(8)
для трансформатора
/ ==
к
[ном,Т
и/<%
100.
(9)
Расчет токов К3 в системе 0,4 кВ собственных нужд производится для
выбора уставок и проверки чувствительности защит трансформаторов
6/0,4 кВ. При расчете сопротивление системы не учитывается, так как
можно считать, что трансформаторы питаются от системы неоrраничен
Ной мошности. Расчет тока К3 в сети 0,4 кВ требует учета активных
сопротивлений элементов расчетной цепи ввиду их значительной величи
ны. При составлении расчетной схемы в нее включаются активные и
индуктивные сопротивления трансформатора и кабелей, соединяющих
ero с местом К3.
При расчетах токов К3 необходимо учитывать возможность возник-
новения коротких замыканий с дуrой, при которых ток К3 меньще,
чем при металлических коротких замыкаНИЯХ. В ряде проектных орrани-
заций учет дуrи осушествляется условно введением в расчетную схему
активноrо сопротившiния S lS мОм.
Ток метаплическоrо трехфазноrо К3 в месте повреждения опреде-
ляется по выражению
/(3) == ином == ином. 103
К ..;зz .J3.J r 2 + х 2 '
(10)
rAe Ц!ом номинальное напряжение, равное 400 В; r и х соответст-
Rеrшо суммарное активНое и индуктивное сопротивления прямой после
довательности трансформатора и кабеля, мОм.
Ток двухфазноrо К3 определяется по выражению (7).
83
Дня сети 0,4 кВ СН, работающей с за")емлснной нейтралью 0,4 кВ
трансформаторов, расчет тока однофазноrо К3 производится с учетом
активных и индуктивных сопротивлений прямой и обратной последо.
вательностей, равных пруr HPYI Y. И нулевой IlOследователыюсти транс-
( opMaTopa и кабсля.
Ток меТаллическоrо оДнофаЗIЮJ"() К3 в месте повреждения опреце-
ляется 110 ныр"жеР\l11l
11 t) '"
1<
3Uф
7
.JЗ U IIOM . 103
.J (2r + ro }2 . .; :!x ;-: 0)2:C ,
(11 )
rде U Ф и И нuм соответственно фазное и номинальное междуфазные
НС1!lряжения шин 380 В; r и ro соответственно суммарное активное
сопротивление прЯмой (обратной) и нулевой ПОСЛСДовательностей.
мам; Х и ХО соответственно суммарное индуктивное сопротивление
прямой (обратной) и нулевой последоватеЛЫlOстей трансформатора и
кабеля, мам.
Расчет токов К3 на стороне 0,4 кВ трансформаторов 400 1000 кВ . А
может быть выполнен 110 (9).
Расчет токов и сопротивлеиий самозапуска электродвиraтелей произ-
водится в наиболее тяжелом режиме, Korna Все ответственные электро-
двиrатели, присоединенные к питающему злементу СН, полностью За.
торможены и. следовательно, сопротивление их будет минимальным,
равным пусковому-Сопротивление внешней сети нринимается равным
нулю: ХВШ ;:: О.
в расчете токов самозапуска электродвиrателей, питаемых от резерв-
Horo трансформатора СН, присоединеllноrо к обмотке иизшеrо напряже-
ния автотрансформатора связи, или питаемых от 'резервной реактиро-
ванной линии или резервноrо трансформатора, присоеДИlJенных к транс-
форматору связи. следует учитывать сопротивление автотрансформатора
или трансформатора связи и "ринимать ХВШ =Хавтотр или. ХВШ =.хт.
Ток самозаllУСКа, про ходящиЙ через 11итаlOШИЙ элемент СН. опреде-
ляется 110 выражению, А:
IC;JM = ином 103 (12)
.J'3 XC;JM
[де Ц,ом = 6.3 кВ.
Суммарное эквивалентное сопротивление схемы замещения 11рИ само.
запуске определяется по выражению, Ом:
Х сам ;:: -'"/JШ + ХСН + Х дв '
(13)
Суммарное эк вивалентное СОllротивление всех IЮЛНОСТЬЮ затормо-
женных ответственных злсктродвиrателей. участвующих в самозапус-
ке. определяется 110 выражению. Ом:
4
Х ДВ =
ином. 103
v"3 I nYCK
(14)
rде ином номинальнос напряжсние эпеКТРОДБиrаТСJJСЙ, равнос б кВ;
InYCK суммарНая вели'шнз пусковых ТОКОВ ЭJIсктрuдвиrатеJIСЙ,
участвующих В самозаl1уске, А.
Для каждоrо электродвиrатеJlЯ lIуСКОБОЙ ток опрсделяется 110 Bыpa
жению
IПУСК,ДIJ ::: kllYCKIHOM,ilB'
05)
[де k nycK . кратность пусковоrо тока }J.виrатеJIЯ, данная В KaTaJlOl'c.
На трансформаторах С РПН, у которых llK,,7r увепичивается и YMeHЬ
шается соответственно с увеличением и уменьшением реrулирусмоrо
напряжения. максимальное значение токов самозапускз в обмоткс BЫC
шеrо напряжения определяется при сопротивлении трансформатора,
подсчитанном при минимальном llю/Ус и напряжснии Ulтiп ПО выра-
жению (3).
На трансформаторах с РПН, У которых при повьпuеllИИ реl'УJJируемО!'О
.напряжения II к ,,% уменьшается, максимальное значение токов СамоЗЗ-
пуска в обмотке высшеrо напряжения, УЧИТЫВаемых при расчете заШИТ
на эт.ой стороне, может быть определено только Послс расчета токОВ
самозапуска К3К при мзксимальном, таК и при МИНИМ3JlЫlOМ знаЧСШiЯХ
токов.
Пример 1. Определmь ток самоз;шуска OTI\CTCTlJellllbI:\ элск-rpодвиrап:лей СН,
питающихся от трансформатора с расщепленными обмотками 6 кВ.
Расчетная схсма, схема замещсния И данныс траllсформзтора [lривеЩ'IIЬ1 lIa
рИС. 26.
Расчет nРОИЗ80щrrся в следующем порядке.
1. Определяется cYMMapllbIii пусковой ток злеКТРОД8иrатслсй IпускДJlЯ каждой
секuии 6 кВ. Расчет IIринеден в табп_ 1.. Подсчет CYMMapHoro nycK080ro тока произ-
веден в преДllоложении. что кратность тока самозалуска наrрузки, литаюшейся
от трансформаторов СН 6/0.4 кВ, 110 отношению к номинаньному ТОКУ этих транс-
форматоров равна трсм.
2. Определяется суммарное эквивалентное СОПрОТИВЛСllИе электродвиrаТСJlей
соrласно (14) для каждой сеКllИИ 6 кВ:
6,3,103
секЦИЯ ВА 1
ХПН ==
== 0.427 Ом:
.jЗ. 85]2
6.3.103
сеКllИЯ ВВl Х ПВ
== 0.415 Ом.
v'З . 8754
3. Определяется СОЛРОТИIlЛСllИl' трансформатора СОПЫСIЮ (3). ис:\одя из MaK
симальноrо и минимальны'о ЗН<IЧСIIИЙ 11 k ВН Н H'Ir. отнесенных к МОШНО':ПI об
моткн6 кВ, равной 12.С; МВ. А:
10,12 '6,з2
8,64 . 6,3"1
== 0.27 3 Ом.
Хттох ==
== 0.32 Ом;
xrmi/l
]00. 12.5
100.12,5
85
к системе
1Ш 220 Jl.B
TPДHC 2500О/35,
Ином = 1 75"!:8"1,5%16)3 б)3цВ;
и 1( BH HH%= 9/)010;
при и/ та }( = 15,75(1+0)12)::::; 17,651<.8
О" BH HH%=1O,12alo;
при Urmin = 1S,75{1 O,12)=13,851<.8
UI( BH HH%= 8)64 010
ВВ1
х т тах
0,32
C ;;; )
ХДI!
0,427
8М
а)
Рис. 26. К р<!сч J'Y токон I:<!МU):ШУСК<! элеКТрОДВИI'<!Тt'Лt'Й СII:
а Рi.lсчеТllая c..t'Ma; б .. с:\емi.I замеWt:IIИИ
}(сиcr
о
}(ттах
с, 3
( ; )
Х Д8
0)415
8В' б)
4. Оllрt'Д<,Пяется I1p 1 xТlпi,,:
а) ЭКlJlшаJ1еllТllо СОflрОТИвлеlНJе самозаllУСК:l :.ш<,ктродвиrатеJlей сш"ласно
(13) :
сеюlИЯ BAZ XCi.lM = п.273 + 0.427 = 0,7 Ом;
секция ВВ Z Хсам = 0.273 + 0.415 = 0.688 Ом;
б) ТОК самоз.lllу,'ка соrласно (11\:
6.3.103
сеКllИЯ BAZ /1::lM
= 5196А;
V"З.о.7
6.3. 103
секция ВВ! /C:JM = .;;: 5287 Л:
V"З. 0.688
в) суммарный ток I:амозапуска СсКliИЙ ВА 1 и 8BZ:
/сам ;;: 5196 + 5187 = 10483 А.
Для ныбора уставок -.аwит 1101 стороне 6 кВ р.lCчстным является наибольший
ток самозаНуt"Кi1 1-1 обмотке 6 кВ траllt"форматора. Рi1ВНЫЙ /сам = 5187 А.
5. Определяется ток t"i1мозаПУ(;Юl в обмотке НЫt"шеrо напряжсния трансфор-
матора с учетом I(ОЭффИllИеНТа ТраНl:формаuии на минимальном ОТВt'ТIJJlеIIИИ РПН:
6.3
V/1JOM(I 0.12) ;;: 13.85I(В: xr =XTтiп; /сам;;: 10483 = 4768А.
13.85
86
Таблица 1. Определен не суммарных пусковых токов электродвнrателей
Распределсние наl'рузl<И по ССI<ЦИЯМ
Пусковой .
Номинаnь, Номиналь- Кратность секция ВА] ССI<ЦИЯ ВВ]
Присоединение ная мощ ный TOI< nYCKOBoro TOI< .
ность, кВт [ном, А (ока k пуск I пусl <, А Число ПУСI<О- ЧИСJlО 11 ус I<t...
ДВИI'3- вой двип- вой
тепей ток, Л 1СJlей ток. Л
.
Двухскоростной дымосос 800/500 96,5/60 6.0/5,5 580 580 580
(нторая
скорость)
Дутьевой двухскоростной 1250/725 138/85 6,0/6,5 828 828 82Н
вентилятор С!торая
" "орость)
ПИТательный электронасос 4000 431 6,3 2720 :2 2 х 2720 272О
Дымосос рециркуляции 500 57,S 5.7 328 1 328 328
дымовых rазов
Конденсатный насос 25() 29.5 5,8 171 171 2 342
UИРКУЛЯЦИОIIНЫЙ насос 1000 120 5.5 660 66О 2 :2 х 660
Резервный возбудитель 1250 166 11 1825 IЮ5
Пожарный насос 20() 227 7 159 159
Масляный пусковой 630 71.5 6,5 465 465
электронасос
Трансформатор 6,3/0,4 кВ, 57,8 3 173.4 2 346 2 346
630 кВ . А
При м с ч 3 Н И е. Для секции БА Z IIIYCK1: = 8512 А; для секции 8В] [пуск 1: = 8754 А.
Методика выбора уставок релейной защиты и автоматики питающих
элементов приведена ниже.
В расчетах использованы следующие условные обозначения:
lс.з первичный ток срабатывания защиты;
lc.p ток срабатывания реле защиты;
и в . р напряжение возврата реле напряжения;
k и коэффиuиент надежности;
k B козффиuиент возврата реле;
kcx козффициеН1 схемы, равный 1 при соединении ТТ защиты в
полную или неполную звезду или ...;з при соединении их в треуrольник;
k CilM коэффициент самозапуска;
k OTC коэффициент отстройки, учитывающий поrрешности реле,
ошибки расчета и необходимый запас;
k пср коэффициент, учитывающий переходный режим;
k оди коэффициент однотипности ТТ, принимаемый равным 0,5
при использовании в защите ТТ одНото типа и 1 при использовании раз
нотипных ТТ;
€ полная поrрешность ТТ;
KJ коэффиuиент трансформации ТТ;
К и коэффициент трансформации ТН;
k llr коэффициент наrрузки;
k ч КОЭффИllиент чувствительности защиты.
Пифференциальная защита траисформатора СН не должна действовать
при К3 на шинах СН, а также при включении трансформатора под напря-
жение. Это обеспечивается правильностью выполнения схемы защиты
и соответствующим выбором ее тока срабатывания.
Расчет диффереициальной защиты с реле РНТ-565 или PHT-S66/2
производится в следующем порЯдке.
1. Определяются вторичные токи в обмотках реле.
2. Определяется первичный ток срабатывания защиты, выбираемый по
следующим условиям:
а) по условию отстройки от максимальноrо тока небалансil. в реле при
трехфазном К3 на шинах СН 6 кВ
lc. з = kотсlнб. расч, (16)
Тде k OTC = 1,3.
Расчетный ток небаланса lИб,расч состоит из трех составляющих:
lиб, расч = lнб. рас'! + lнб. рас'! + l'н'б. рас'! .
(17)
Составляющая тока небаланса, вызванная поrрешностью трансформа.
торов тока,
lнб. расч = kпсрkодиеlктах,
(18)
[де k пер = 1: е = 0,1; lKтax максимальный ток трехфазноrо К3 на
шинах 6 кВ СН.
СОСТ;lвляющая тока небаланса, вызванная реrулированиеl\l напряже-
ния на трансформаторе,
1;;6. расч = !:J. ИI К тах ,
(19)
rде ди половина cYMMapHoro диапазона реrулирования напряжения
на трансформаторе, например при диапазоне реrулирования :t 10%
!:J.U=O.l.
Составляющая тока не баланса, вызванная не точностью установки на
реле расчетноrо числа. витков для одной ИЗ сторон трансформатора,
определяется по выражению
1116, расч
\'\"исоси. расч Wиеоси 1
ктох,
\'неоси, расч
(20)
rAe Wиеоси. рас.9 И Н'иеоси соответственно расчетное и принятое число
витков обмотки насыщающеrося трансформатора реле для неосновной
стороны (см. п. 5).
По условию а) предварительно определяется ток срабатывания защИ-
ты без учета I б, поскольку эта составляющая в начале расчета неизве-
стна:
Ic.3 = k OTC (/ 6, расч + I б, расч);
б) по условию отстройки от броска тока намаrничивания
I c . 3 = k Iиом, Т,
(21)
(22)
rде k коэффициент ОIСТрОЙКИ защиты от броска тока намаrничивания,
принимаемый равным 1- 1,3.
Расчетным является условие, по которому [с, з имеет большее ЗII3-.
чение.
3. Ток срабатывания реле, отнесенный к стороне с большим вторич-
ным номиню:!ьным током И именуемой основной стороной, равен
kcx1c, 3
1 =
с, р. оси
(23)
К[
4. Определяется расчетное число витков обмотки реле для основной
стороны трансформатора
W оси , расч = Fc, p/lc, р. ОСИ. (24)
rдe Fc. р маrнитодвижушая сила срабатывания реле РНТ-565, равная
100 А.
Принимается ближайшее меньшее ЧИСЛО витков \VОСИ.
5. Число витков обмотки реле ДЛЯ неосновной стороны трансформа-
тора, исходя из условия равенства нулю резулыируюшей МДС в насы-
89
щающемся трансформаторе реле при нarрузочном режиме и внешних К3
I ОСИ . в И'оси = IИСОСИ. в Wисосн, расч.
(25)
Отсюда
WH"OCII. расч
\'.'осиlоси. в
[ИСОСII. В
(26)
Принимается И'нсосн ближайшее большее или меньшее число
витков.
6. Определяется составляющая тока небаланса l б в случае несовпа.
дения И/Н СОСИ. расч С принятым числом витков.
7. Уточняется значение первичноrо тока срабатывания защиты с уче-
том 1;;6.
8. Определяется ток срабатывания реле на основной стороне ПQ уточ-
ненному значению l с , з.
Если ток срабатывания реле увеличился, то предварительно принятое
без учета r';6 число витков для основной стороны должно быть изменено
на ближайшее меньшее число витков. При этом расчет по пп. 5 7 повто-
ряется до тех пор, пока ток срабатывания защиты не окажется отстроен-
ным от тока небаланса с учетом 1;;6.
9. Определяется козффициент чувствительности защиты при двухфаз-
ном К3 на выводах 6 кВ трансформатора СН (при соединении 1Т
защиты в полную или неполную звезду)
k ч
1 к m ill
(27)
Iс.рК[
rде IKmill ток, проходящий через ТТ зашиты на стороне высшеrо на-
пряжения трансформатора при ук-азанном повреждснии.
Коэффициент чувствительности должен быть не меньше 2.
При соединении ТТ в треуrольник следует вычислить вторичные токи
в реле и козффициент чувствительности определить для реле, обтекаемо-
ro наибольшим током К3, по выражению (58). приведенному в расчете
максимальной токовой защиты.
Расчет дифференциальной защиты с реле ДЗТ-21 состоит из определе-
ния минимальноrо тока срабатывания защиты, выбора ответвлений
трансреактора рабочей цепи реле, вариантов включения промежуточных
автотрансформаторов тока и определения коэффициента торможения
Первичный минимальный ток срабатывания защиты выбирается по
условию отстройки от броска тока намаrничивания при включении не-
наrруженноrо трансформатора под напряжение (торможение в зтом
режиме отсутствует)
lc. зm;" kl иом .
(28)
90
[де k коэффициент отстройки от броска тока намаrнwчивания, IlРИНИ
маемый равным 0,3.
Кроме Toro. производится проверка отстройки оТ расчетноrо тока
небаланса в режиме. соответствуюшем "началу торможения":
[с. з mil1 kотс[иб. торм. иач ::;;
= k Qrc ([ б. торм. иач + [;iб. торм. lIач + I'liб. торм. иач), (29)
[де k OTC == 1.5: [;,б. торм. нач.[;iб. торм. нач. [I','{). торм. на'l то же,
что в (18), но в режиме, соответствуюшем "началу торможения" (см.
рис. 15, а). При этом k пср принимается равным 1, а 1I0лная поrрешность
трансформаторов Тока Е с учетом дополНителыюй поrрешности ИСI10ЛЬ
зуемых в зашите автотрансформаторов тока, принимается равной 0,05;
при отсутствии автотрансформаторов тока можно принимать Е = 0,03.
Составллюшая J б. !'орм. нач, обусловленная неСОВl1адением расчетных
и номинальных токов используемых ответвлений трансреактора т.4 V,
определяется 110 выражению
[отн. раб. расч [ОТН. раб
J TOpM . нач. n ,
1 0тв . раб. расч
rAe [отв, раб, расч и [ОУВ, раб расчетный и номинальный токи ответв-
лений трансреактора реле на стороне низшеrо напряжения трансформа-
тора см. расчет ниже; [торм, нач. п первичный ток в обмотке TOpMO
жения, соответствуюший началу торможения, определяемый 110 (42).
Определяются вторичные токи в мечах зашиты, соответствующие
полной номинальной мощности трансформатора:
[Е"
иб, Уорм. II:JЧ
(30)
[в ==
[HOMkCX
(31)
К[
Для стороны, [де значение тока [в выходит за пределы диапазона но-
минальных токов транс реактора рабочей цепи реле (2,5 5 А) более,
чем на 0,5 А, должны быть установлены промежуточныс автотрансфор-
маторы тока.
Промежуточный автотрансформатор (А Т) подключается так, чтобы
к трансреактору реле присоединялось ero крайнее ответвление
(J ll дЛЯ АТ-31 с [ном АТ = 2,5 А и 1 2 дляАТ-32 с [110М АТ == 5 А),
а к трансформаторам тока выбранное ответвление.
Номинальные токи ответвлений А T 3 I привецены ниже:
ВЪlвопы . . . . . . . . . .. .1 1. 1 -3 1 4 I 5 1 6
[НОМ. ОТВ.А . . . . . .0.34 0.44 0.6 0.81 1.1
1 7 1 8 1 11
1.45 1.'Л 2.5
Номинальные токи ответвлений А T 32 приведены ниже:
Вывопы. . . . . . . .. 1 -2
[IIUM. отв.А . . . . . . . ., 5
1 5 1 6
7.6 9.6
1 7
12.2
1 8 1-9
15.6 20.0
1 10 1 1\
25.0 3 1 .з
9\
Коэффициент трансформации А Т
ПА Т = 10TB А т/I иом А Т "
Определяем 10TB А Т ближайшее к 18-
При этом выбираем для автотрансформатора AT 31
10TBAT< Iв,адля AT 32 IOT8 АТ > I B "
Вторичный ток, подводимый к рабочей цепи реле (для меча, rде
требуется установка А т) :
I = IB/пA т . (33)
(32)
Определяются номинальные токи рабочих ответвлений от обмотки
трансреактора реле IOT8. раб.
- llля стороны высшеrо напряжения трансформатора СН
10TB, раб ВН .;;;; I B ВН или IOT8, раб ВН .;;;; I ВН" (34)
Если рассчитанный ток I ВН получился меньшим 2,5 А или большим
5 А, следует изменить коэффициент трансформации А Т, приняв номи-
нальный ток I T8 АТ ближайшим ранее принятоrо в расчете.
llля стороны низшеrо напряжения со вторичным током I НН номи-
нальный ток ответвления трансреактора выбирается как ближаЙI.11ИЙ
(больший или меньший) к значению, полученному по выражению
[ НН
10TB. раб НН = IOT8, раб вн
18 ВН
(при отсутствии промежуточных АТ на стороне ВН) или
[ НН
10TB, раб НН = 10TB. раб ВН
[; ВН
(35)
(36)
(при налИЧИи А Т на стороне ВН)"
Номинальные токи ответвлений от обмотк И трансреактора приведены
ниже:
Номер отвеТВлеНия _ . _ _ . . .. 1
I HOM , ОТ8' А . . " . . . . . . . . . . _ 5
2 3 4 5 6
4.6 4,25 3,63 3,0 2,5
При выбранных номинальных токах ответвлений транс реактора реле
ТА V определяется относительный МИНимальный ток срабатывания (при
отсутствии 10рможения) для каждоrо из меч защиты в долях но-
минальноrо тока ответвления трансреактора в этом плече
I ер min =" 0,3
* lОТ8.раб
[в
(при отсутствии А Т в плече защиты) , (37)
92
lcpmin = 0,3
4< [отв,раб
['
в
(38)
(при наличии А Т в плече защиты).
В случае значительных расхождений !.ер min в плечах защиты peKO
мендуется уточнить выравнивание токов автотрансформаторами (при
нять ответвления, обеспечивающие сближение значений !ср тin). При
нимается наибольшее значение lср min.
Псрвичный ток срабатыван я дифференuиальной отсечки реле опреде
ляетсн:
а) по условию отстройки от максималыюrо первичноrо тока небаланса
при расчетном внешнем К3;
б) по условию отстройки от броска тока намаrничивания транеформа
тора.
ПО условию а)
l расч ,с,отсеч ==k отс l н б, расч,оОТССЧ,
(39)
rде k OTC = 1,5; l н б. расч, отсеч определяется по (18); при этом Е'= 0,1,
а k пер принимается равным 3.
Отстройка по условию б), как правило, надежно обеспечивается при
минимальной уставке реле по току срабатывания отсечки (61 0т8 , ном)'
Первичный ток срабатывания отсечки на ОСНовной стороне, COOTBeT
ствующий минимальной уставке на реле 6 1 0тв , ном, может бьпь опре
делен по выражению
[с, отсеЧ
6/ 0т8 . нам
пА Т К[
kcx
(40)
Если lрасч.отссч, опредепенный по условию а), превышает Зllаче
НИе тока по (40), следует выставить на реле уставку срабатывания OT
сечки 9 l от8 , ном'
Расчет цепи процентноrо торможения выполняется по условию OT
стройки ОТ токов небаланса, обусловленных периодической составляю
щей ток.а внешнеrо К3. Как было указано Выше, в настоящее время
рекомендуется использование двух цепей процентноrо Торможения,
включаемых со стороны вн и НН трансформатора.
Ответвления промежуточных трансформаторов тока цепей торможе-
. ния ТА] и ТА2 выбираются равными или ближайшими к расчетному
току l от8 . торм. расч (с учетом установки выравнивающих автотранс-
форматоров тока на соответствующей СТОрОНе трансформатора) :
1 0тв . торм IОТ8. торм. расч = Iв/пА т .
(41)
Рекомендуется по (41) выбирать ответвление с ближайшим меньшим
значением тока. Однако в случае, Korna разница между расчетным током
93
и ближайшим меньшим номинальным током ответвления очень велика,
целесообразно принять ближайшее большее значение.
Номинальные токи ответвлений ТА] (ТА2) приведены ниже:
Номер ответвления. _ . . . . . . _ _ . .
I ном , отв А . - . . . . . . - - . - .
1
5
234
3,75 3.0 25
Уставку "начала торможения" рекомендуется принять равной
!торм, нач =о 0,6.
Определяется первичный ток на стороне высшеrо напряжения TpaHC
форматора, соответствующий "началу торможения" с учетом принятых
ответвлений промежуточных трансформаторов тока ТА] и ТА2 цепи
торможения реле:
( lотв, тор м ВВ
I TopM . нач, n :: O,5I HOM ВВ +
10ТН, торм, расч ВН
10ТН, торм НН ) 1
+ Х *торм, нач -
10ТН, тор м, расч НН
(42)
Коэффициент торможения k T , равный TaHreHcy уrла наклона тормоз-
ной характеристики реле (см. рис. 16, а), рекомендуется принимать
равным 0,9 и проверять по условию обеспечения недействия защиты от
максимальноrо тока небаланса при переходном режиме внешнеrо К3
иЛИ при максимальном токе само запуска. Для резервных трансформато-
роВ СН необходимо произвести проверку в режиме несинхронноrо
АВР СН, Т.е. в режиме, KorAa ЭДС электродвиrателей, не успевших
затормозиться, и напряжение системы, подаваемое от резервноrо TpaHC
форматора, оказываются в противофазе:
Д/ .. д kOTe Iнб, раеч, н . [ер min
.. ..
k T ::
0.5ДLI торм
..
::
U,5 "2:I TO P M Р асч в [то р м нач
* . . . .
::
I в ВН
kоте!нб. расч Iс р mi/l
lотв, раб ВН ..'
( lоп. торм, расч ВН + lотв, торм, расч НИ )
О,5!торм, расч
10ТВ.ТОРМ ВН 10ТВ.торм НН
0,9,
(43)
I то р м нач
.. '
[де /н б Р аеч в относительный макСимальный расчетный ток небаланса
"" .
в рабочей цепи реле; 0,5"2: !торм. расч полусумма относительных
94
вторичных токов, попводимых К ответвпсниям промеЖУТОllНЫХ TpaHC
форматоров тока ТА), ТА2 иепи торможения реле при расчеТlIOМ внеш
нем КЗ или самозапуске электродвиr:пелей: k OTC ::о 1,5: !и6, расч
= [иб, рас../Jио м в Н-
ТОК небаланса [иб. рас.. опрсделяется по (17). Составляющие [ б. рас..'
[;;6. рас.. определяются по формулам (18) и (19) соотвеlСТВСШЮ с за
меной ["тих H [тaXII' Ток [ б. раl'Ч определяется по выражению
/'"
:::
т () fll, f'аб, расч
Татu.раб
[тих 11 ,
(44)
иб, расч
T O - 1II раб. р:н:ч
[де [ОТН, рзб, р з с ч . 10TB, раб расчетный и выбранный номинальный То-
ки ответвления трансреактора; [тих 11 максимальный первичиый ток
в раС 1 1етном режиме.
В целях обеспечения недействия защиты от токов небаланса персход
Horo режима внешнеrо кз или несинхронноrо АВР КОЭффИllиент k ncp
в (18) рекомсндуется ПРИllИмать равным 2.
Максимальный первичный ток для режима несинхронноrо ЛВР (CYM
марный ток двух расщепленных обмоток) опрсделяется С учстом оста-
точной ЭДС электродвиrателей:
[ДВР =
2Uф
(45)
Х сист min
Х Т т in
+ +
2
Х ДО. пус"
2
[де Х СИСТ min минимальное сопротивление системы, IIрИведеlНюе к
стороне НН, определяемое по (4); x-r min определяется по (3) ; Х ДН опрс
деляется по (14).
Дпя резервноrо трансформатора СН сопротивление силовой н rрузки
(электродвиrателей) приближенно может быть определено по следую
щему выражению:
И" ом - 1 03
Х ДВ . пус" =
...;зkнrkIlУС", ср 'иом НН
[де k Hr коэффиииент наrрузки; для резервноrо трансфuрматора при
ни мается равным 1,5; k.. yc ", ср средняя кратпость l1ycKoBuro тока.
принимается равной 5,6.
Если расчетный коэффициснт торможения превышает 0.9. нужно по-
вторить расчет, выбрав ответвление цепи торможения реле с меньшим
номинальным током.
Коэффициент чувствитсльности защиты опрсделяется при двухфаз
нам металлическом кз на выводах обмотки низшсrо напряжения TpaHC
(46)
Ч5
форматора
k = 1(2)// 2 '
ч к I с.]
rде [с.] ток срабатывания защиты с учетом тормозной характери
стики реле, определяемый по выражению
I c . з = I HOM ВН [ !с, pтiп +
+ k T ( 0,5 J K 10ТВ, торм, расч ВН 1 )]
..торм. нач .
1 ном ВН 1 0тв , торм ВН
Чувствительность защиты при металлическом повреждении в защи
щаемой зоне, как правило, обеспечивается и проверка ее необязательна.
Ток срабатывания токовой отсечки, устанавливаемой на трансформа
торах СН, выбирается по условию отстройки от максималыюrо значения
тока К3 на стороне низшеrо напряжения трансформатора.
Ток срабатывания отсечки определяется по выражению
lc,] = kH/Kтax ,
(47)
rде k и = 1,4; lK тах ток трехфазноrо К3 в указанном режиме, приве-
денный к напряжению стороны ВН. .
Ток срабатывания реле защиты определяется по выражению
[с,р = k сх l с ,З/ К 1'
(48)
Чувствительность защиты проверяется при двухфазном К3 на выво-
дах трансформатора со стороны высшеrо напряжения в минимальном ре-
жиме работы системы:
k q = IJ2} ! (К/с,р) .
(49)
Коэффициент чувствительности защиты должен быть не меньше 2-
Максимальная токовая защита без пуска по напряжению яе должна
действовать в режиме самозапуска. Поэтому ток срабатывания зашиты
выбирается iю условию отстройки от тока самозапуска полностью затор-
моженных ответственных электродвнrателей:
lc,] = kH/k B IC!lM ,
(50)
rдe k H = 1,2; k B = 0,8 (для реле типа РТ40, PT-140) или k B = 0,9 (для
реле типа РСТ); IC!lM ток самозапуска электродвиrателей, присоеди
ненных к одной или двум секциям РУСН, определяемый по (12) с уче
том (13) (l5).
Для вводов резервноrо питания шин 0,4 кВ в сопротивлении самоза-
пуска должно быть учтено сопротивление маrистрали резервноrо пи-
96
тания
Х еаМ :;; ХСН + Х м . р . л + Х дв ,
(51)
[де X M . p . 11 сопротивление маrистрали резервноrо питания.
При выполнении маrистрали шинопроводом
Х м . р . л :;; lхуд.шп,
(52)
[де Худ. шп удельное индуктивное сопротивление шинопровода pe
зервноrо питания 0,4 кВ, принимаемое равным дЛя шинопровода типа
l1I А 0,017 мОм/м, дпя кзш 0,4 0,117 мОм/м: 1 расстояние от вво-
да 0,4 кВ на шинопровод До ввода резерВНОfО питания на секцию
0,4 кВ, м.
JL,я tI'аксимальных токовых защит вводов резервноrо питания от
трансформаторов СН с РПН необходимо в (50) ввести дополнительный
коэффициент 1,1 .
ДЛя защиты, устанавливаемой со стороны питания на резервных ли
ниЯх И трансформаторах, при подсчете тока самозапуска следует ИСХQ-
дить из cYMMapHoro но минаЛЬНОf о тока электродвиrателей J'E дВ =
= 1,5 J HOM трансформатора или линии, самuзапуск KOfOpbIX обеспечи-
вается резервНЫМ питающим элементом, и средней кратности пусковых
токов электродвиrателей k пуск . ер :::: 6.
Максимальная токовая защнта с пуском по напряжению. Ток сраба-
тывания защиты выбирается:
1) по условию отстройки от максимальнOl'О тока наrрузки, который
протекает в нормальном режиме в ТТ защиты и принимаетс ')авным но-
минальному току эащищаемоrо элемента. При этом исключается непра-
вильное действие защиты при неисправностях в цепях напряжения в нор-
мальном режиме, так как контакты реле тока разомкнуты.
Первичный IOк срабатывания защиты определяется по выражению
k и
Ic 3 = J HOM .
. k B
(53)
[де k H :::: 1,2:
2) по условию соrласования по чувствительности (по току) С друrи-
ми максимальными токовыми защитами этоrо же элемента или с защита.
ми присоединений, резервируемых данной защитой.
Дпя эащит, установленных со стороны питания на двухобмоточных
трансформаторах и на реактированных линиях,
J c , 3 = kнl с . з 1 ,
(54)
[де k H , ,коэффициент надежности соrласования, принимаемый равным
1,1; J С.3 1 ток срабатывания защиты, с которой производится соrласо-
вание.
97
7 6701
Соrласование по чувствительности максимальной токовой защиты с
пуском по напряжению, установленной со стороны питания на трансфор
маторах с расщепленными обмотками или на резервных линиях со
сдвоенными реакторами, должно производиться для случая трехфаз-
Horo К3 в питаемой сети. Для расчета ПРШlИмается режим. при котором
через рассматриваемую защиту проходит сумма токов, равная току
срабатывания защиты. с которой она соrласуется (последняя находится
на rрани чувствительности). и току наrрузки неповрежденной секuии
6 кВ.
Ток срабатывания защиты определяется 110 выражению
/с) =' k H (/С.) 1 + /llrтax).
(55 )
rue /IIТ тах максимальный ток наrрузки неllовреждеНIIОЙ секции.
принимаемый равным НоМИН:ЩЫlOму току ветви cilBoeHHoro реактора:
/ С.) 1 дrIя cBuoeHHoro реактора должен определяться в режиме само за-
пуска двух сек UИЙ.
В качестве расчетиоrо принимается ток срабатывания защиты, uмею.
щий наибольшее значение по выражениям (53) и (54) или (53) и (55).
Ток срабатывания максимапьной токовой защиты с пуском по напря
жению, устанавливаемой на стороне 6 кВ трансформатора с расщеплен-
ными обмотками или на каждой ветви cilBoeHHoro реактора, выбирает
ся по условию отстройки от номин:щьноrо тока обмотки 6 кВ трансфор-
матора или ветви СДвоенноrо реактори по выражению (53). Защита
до'лжна быть соrласована с тоКовой отсечкой наиболее мощноrо элеКI
родвиrателя 6 кВ или трансформатора 6/0,4 кВ,llитающеrося от реакто-
ра или трансформатора.
Козффициент чувствительности максимальной токовой защиты в
двухрелейном исполнении реактированных линий, трансформаторов
со схемой соединения обмоток Y/Y.{J, д/Д-О или д/д.д-о и вводов раба-
чеrо и резервноrо питания
[(2)
k ч = =
I с .)
.j3 /3)
к
2
(56)
l с . з
Для максимальной токовой защиты в двухфазном трехрелейном ис-
полнении трансформаторов со схемой соединения обмоток У/ Д-ll или
ЛJY-II k ч определяется ДЛЯ реле (при повреждениях за трансформато-
1
ром), обтекаемоrо током двухфазноrо КЗ, равным 3 / 2) [1, 2 J
по выражению
2
10) 1 О I
= к
l с .) Iс.з
(57)
2 [(2) 1
k ч = ...;з ;с.з = $
915
../3
Из выражения (57) видно, что k ч для указанных трансформаторов
определяется по току трехфазноrо К3 за трансформатором.
Для защиты со стороны высшеrо напряжения резервных трансформа-
торов напряжением 11 0 З30/6 кВ со схемой соединения обмоток
Ун/Д ll или Ун/Д Д-Il, которая выполняется с двумя реле тока, под-
ключенными к ТТ, соединенным в треуrольник, k ч защиты определяется
для реле, обтекаемоrо током двухфазноrо К3 при повреждениях на
СТОроНе 6 к В трансформатора, paBHbIM.J3 f,}) [1, 2] :
o 1(3)
2 к.
Ic,p
КI
I с . р
К[ (с.р
1 51 (з)
, к
Kllc,p
(58)
k ч =:
[р
.JJ
1 (2)
к
=::
Для защит, установленных на резервных трансформаторах 6/0,4 кВ
со стороны питания, расчетным по чувствительности является К3 на сек-
ции шин 0,4 кВ, наиболее удаленной от данносо трансформатора. При
этом ток KOpoTKoro замыкания рассчитывают по выражению
{(2) =
к
, (59)
2 v' <r тси + lr уд . ш п)2 + {Х lIш + Х СII +lХуд,шп)2
u . 103
rne Т уд . ш,. удельное активное сопротивление шинопровода резервноrо
питания, принимается для шинопровода ШМА 0,031 мОм/м, для шино-
провода К3Ш-О,4 0,00242 мОм/м; 1, Худ, шп см. (52).
В соответствии с ПУЗ k ч максимальной ТОКОВОЙ защиТЫ должен быть
не менее 1,5 при выполнении ею функций основной защиты и не менее
1,2 при выполнении ею функций резервной защиты. Учитывая значи-
тельное влияние дуси, возникающей в месте KOpoTKoro замыкания,
на уменьшение тока К3, желательно, чтобы . коэффициент чувствитель-
ности был выше указанных значений.
Уставки орПНОВ пуска защиты по напряжению. Напряжение сраба-
тываllИЯ РНФ-IМ должно быть отстроено от напряжения l4ебаланса
фильтра обратной последовательности в нормальном режиме и [IРИ от-
клонениях частоты. Кроме ТОСО, уставка реле ДОЛЖII3 быть достаТОЧН<l
для предотврашения излишних срабатываний реле при удаленных
неснмметричных К3. По опыту эксплуатации уставка принимается
равной и 2с . р = 12 В.
При симметричном К3 кратковремепно появляется напряжение об-
ратной последовательности, которое приводит к срабатыванию реле
РНФ 1 М, а следовательно, и к срабатыванию реле РН-153/60Д, [/ос коль-
ку оНо лишается напряжения. Полому в качестве устаВКИ реле должно
быть задано ero напряжение возврата, которое определяется по выра-
99
жению
и в p =
и ост
(60)
kl[kи
rne и ост напряжение в месте включения пусковоrо opraHa напряже-
ния зашиты в условиях самозапуска после отключения внешнеrо кз;
k H = 1,2.
Напряжение и ост может быть определено по выражению
и ост = .J3 [самХдв ,
rдe [сам. Х дв см. (12) и (14).
Чувствительность указанных реле напряжения к КЗ на шинах 6 кВ
РУСН, как показывают расчеты, обеспечивается. Поэтому проверка их
чувствительности при выборе уставок зашиты не производится.
Защита с пуском по напряжению трансформаторов 6/0,4 кВ может
отказать в действии при uyrOBbIx КЗ из-за значительноrо падения напря-
жения на uyroBOM промежутке. Поэтому в ряде проектных орrаниза-
ций рекомендуется выполнеНие указанной защиты в виде максимальной
токовой (без пусковых opraHOB напряжения).
Выдержка времени максимальной токовой зашиты питающих эле-
ментов собствеюrых нужд (зашита выполняется с независимой характери-
стикой) выбирается по ступенчатому принципу. Выдержки времени со-
rласуются между собой и с быстродействующими защитами смежных
элементов. Ступень селективности принимается равной 0,5 с для защит
с реле времени серии РВ-l00 и 0.3 с для защит с реле серии РВ-О 1.
Дистанционная защита. Первичное сопротивление срабатывания ди-
станционной защиты отстраивается от сопротивления полностью затор-
моженных электродвиrателей, участвующих в самозапуске :
zс.з=
k H
XДB'
k B
(61)
[де kl[ = 0,85; kfJ не превышает 1,1; Х ДВ определяется по (14).
Как бьmо указано в 4, На стороне высшеrо напряжения устанавли-
ваются два блок-реле сопротивления. каждое из которых подключено
к тт стороны ВН трансформатора и к ТН одной из обмоток 6 кВ транс-
форматора. Первичное сопротивление срабатывания зашиты на стороне
ВН трансформатора принимается в 2 раза меньше, чем на стороне 6 кВ.
УСI:.lвка на реле сопротивления на стороне ВН и нн для трансформато-
ров со схемой соединения обмоток д/д-д-о-о, на стороне НН для транс-
форматоров со схемой соединения обмоток Ун/Д-Д-О.О и для вводов
резервноrо питания секций 6 кВ определяется по выражениям:
100
для стороны ВН
К/пт
ZC,p ==ZC, з
Ки
(62)
для ВВОДОВ рабочеrо и резервноrо питания
К/
zср==zсз
, ' Ки
(63)
rдe 11т коэффиuиент трансформации трансформатора СН.
Для трансформаторов д/д.Д-О.О в (62) подставляют КОЭФФI1Циент
трансформации тт К т стороны ВН трансформатора.
Для стороны ВН трансформаторов со схемой соединения o{JMOТOK
Ун/Д-Д-О-О уставка реле сопротивления определяется по выражениlO
Ктп. с
Z ==z -
с,р С,З кuJЗ
(64)
Ток в конце зоны действия защиты при КЗ в кабеле может быть
вычислен:
для вводов рабочеrо и резервноrо питания (активное СОПР\)ТИвле-
ние трансформатора не учитывается)
[(2) :;;;
и ном /2
jX max + Z ,З ;
(65)
для вводов на маrистраль резервноrо питания
и ном /2
1 (2) =
.J (Хтmах + ХШП) 2 + Z 2
С,З
(66)"-,
rде Х шп сопротивление шинопровода маrистрали резервноr!j пита-
ния.
Коэффициент чувствительности по току точной работы
kч,т = I тiп /IT,p :;;; 1 /К/т,р > 1 ,3, (67)
rде [т,р минимальный ток lO%-ной точности реле СОIIротивлеНI-!
Зона надежноrо резервирования (с k ч :;;; 1,2) определяется по ыlаже--
нию
Zдист = Zс,з/kч :;; Zс,з/ 1 ,2.
(68)
101
Если полное сопротивление кабелей каких либо присоединений пре-
вышает Zдиет, ТО для защиты этих присоединений необходимо предус-
матривать ДОllQЛllИтеЛЫlые мероприятия. например пуск УРОВ.
Выдержки времени дистанционной защиты, ЮIК и дня максимальной
токовой защиты, выбираются по ступенчатому принципу со ступенью
селективности 0,3 или 0,5 с.
Дифференциальная защита секции маrистрали резервноrо питания.
Псрвичный ток срабатывания защиты определяется 110 (16). в этом вы-
ражении
1 '" l ' + I ,п
IIб. p:lC'1 IIб. p<lC'1 иб, расч,
rдe 1;16. р<lСЧ определяется по (8), 1;;5. расч по (20).
Далее рассчитываются Числа витков обмотки пасыщающеrося транс-
форматора реле для установки на основной и неОСIIОВНОЙ сторонах и
уточненный ток небаланса' ';;6' Расчет производится аналоrИЧIIО расче-
ту диффереНlI,иалыlOЙ защиты трансформатора с реле РНТ-565 (см.
1111. 3 8) .
Расчетным видом повреждения для проверки чувствительности ЯВ-
ляется металлическое К3 между двумя фазами в конце секции маrистра-
ли резерВllоrо питания 6 кВ.
Ток 'к mill определяеТСh 110 формуле (6), в которой Х рсз Ol1peдe
ляется по выражению
Х рез '" Х НШ + Х ттах + Х шп . ССКЦ'
(69)
[де
Хшп.ССКЦ = IШJlХ УД . шн ;
(70)
I ш I1 длина секции маrистрали; Ху д. ш п удельное сопротивление ши-
Нопровода. I1РИlIимается равным 0.15 Ом{км.
Коэффициент чувствительности должен быть не меньше 2.
Ток срабатывания реле защиты от переrРУЗКII, УСТ3l13ВJlиваемой на
трансформаторах СН. выбирается по условию отстройки от номиналь
Horo тока трансформатора
/с. р =
klJk cx
[110М
(71)
k ll
};.[
[де k]l '" 1 ,05.
Выдержка времени зашиты принимается равной 9 с.
Токовая зашита нулевой последовательности устанавливается в цепи
нейтрали 0.4 кВ трансформатора СН 6/0.4 кВ. а также на вводах рабоче-
[о и резервноrо питания к секциям шин 0,4 кВ.
Ток сраб<trывания зашиты выбирается по двум условиям:
1) uтстройке от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторuв
102
тока, обусловленноrо несимметрией осветительной наrрузки и поrреш-
иостью трансформаторов тока (для ЗащИТ на вводах 0,4 кВ). Предвари-
тельные расчеты показали, что по этому условию ток срабатывания мо-
жет быть принят
/с.з :::; 0,1 + 0.5/ 1I0м . т;
(72)
2) Соrласованию по чувствительности с З:Jщитами элементов сети
0,4 кВ
/с,з
kн/ с . зl .
(73)
KorAa элементы сети оборудованы автоматическими выключатенями
и не имеют специальных защит нулевой последовательности, ток сраба-
тывания За ШИТ !;>I /с.зl принимается равным маКсимальному из ТокоВ
срабатывания отсечек электромаrнитных расцепитеJJей автоматических
выключателей элементов, подсоединенных к данной секции шин 0,4 кВ.
Если соrласование по чувствителыюсти приводит к недопустимому
заrрублению защиты нулrвой последовательности, следует оrраничиться
соrласованием защит по времени. а ток срабатывания рассматриваемой
защиты выбрать, исходя из минимальноrо коэффициента чувствитеJJЬ-
ности (k ч = 2) :
1 =/(1) / 2
С,З 1< '
rAe / 1) ток металлическоrо однофазноrо К3 в месте установки защи-
ты при повреждении в расчетной точке.
Ток срабатывания реле защиты определяется по (48)_
Выдержка времени указанной защиты, установленной на вводах рабо-
чеrо и резервноrо питания секций шин 0,4 кВ, принимаеrСЯ равной вы-
держке времени максимальной токовой защиты, при меняемой для этих
же вводов (используется одНо общее реле времени)_
Выдержка времени защиТЫ, установленной в нейтрали 0,4 кВ транс-
форматора, выбирается на ступень больше времени защит на вводах.
При питании от трансформатора одной секции шин вьщержка 'времени
отстраивается от автоматических выключателей электродвиrателей и
принимается равной 0,5 или 0,3 с.
Коэффициент чувствительности ТОКОВой защиты нулевой последова-
. Тельности определяется по однофазному К3 на щинах 0,4 кВ:
k ч :::; / O /К[' [С." .
Для трансформаторов 6/0,4 кВ с соединением обмоток дl У и,11
/ (1 ) = [(3) .
к к
Минимальное значение k ч должно быть около 2_
103
Уставки зашиты от замыканий на земто в сетн 6 кВ с изолированной
нейтралью (с реле YC3 2/2 и PT3 51) выбираются ориентировочно и
уточняются при наладке и в процессе Jксплу,пации в зависимости от
первичноrо тока замыкания на землю. Зашита действует на сиrнал.
В сети с частично зазеl\Vlенной нейтралью ток срабатывания защиты
с реле PT3 51. действующей на отключение. определяется по выражению
[с.з = kнk б [е'
(74)
rде 1 с нервиЧНЫЙ емкостный ток нулевой 1l0следовательности, проте.
каюший 110 зашищаемому присоединению при однофазном замыкании на
секuии б кВ СН: k б коэффициент. учитывающий бросок тока ' с , при-
ни маемый равным 1.5 для PT3 51; k ll = 1.2.
Ток 'с это сумма собственных емкостных токои кабельной нюши
и зашишаемоrо элемента, входящих в зону зашиты. Собственный
емкостный ток трансформатора можно не учитывать.
Устзвки реле контроля тока присоединений, оБОРУД(1Ванных устрой-
ством резервирования отказа выключателя б кВ (УРОВ), должны быть
меньше уставок защиты этих присое)l.инений
[уст = klс.З.IIРИС'
(75)
rдe k понижаюший коэффициент, равный 0.9.
Для обеспечения надежноrо пуска УРОН при однофазном К3 за транс-
форматором СВ 6/0,4 кВ в (75) нужно подставить ток срабатывания за
щиты нулевой последовательности, включенноЙ в нейтраль па стороне
0,4 кВ, пересчитанный на напряжение 6 кВ:
[
с.з. прис
lс.з,о
(76)
/l,п,нkсх
rде " ТП1 коэффиuиент трансформации ТСН; kcx коэффициент
схемы (нри Схеме соединений ТСН Д/У 11 равен...;з: при схеме соединений
У/Ун равен 2).
Если защита, включенная в нейтраль 0,4 кВ, не пускает УРОВ или
отсутствует, /с.з. "рис принимается равным току срабатывания макси
мальной токовой защиты на стороне 6 кВ ТСН.
Время действия УРОВ принимается равным 0,25 ,3 с.
Уставки устройства АВР. Напряжение срабатывания реле минимально
ro напряжения типа РН.53/60Д (PH 153/60Д) (по схеме рис. 24) при
ни мается равным
Ки
0.25 .6300
6000/1 00
= 26 В.
ис,р =
0.25U 11
Выдержка времени устройства АВР выбирается равной или на ступень
больше выдержки времени максимальной токовой зашиты питающеrо
элемента, отключаемоrо от АВР.
При мер 2. Выбрать уставк" зашит рабоче"О трансформатора СН с расшеплсн-
ными обмотками 6 кВ. рассматриваемо/'О в примсрс 1 (см. рис. 26"1. На трансфор-
маторе установлены Все виды зашит. приведенные в схеме на pltc. 18.
Расчет дифференциальной защиты. выполненной на реле типа D3T 21. ПРОВО '
дится следуюшим образом.
1. Определяем ПерВИЧНЫЙ ток срабатывания зашиты по (28)
lс,з == k IHOM == 0,3I HOM == 0.3 915 '" 274 А.
Проверяем отстройку В режиме. соотвстствую ем "началу торможе НltЯ ", 110
(29), При этом псрвичный тормозной ток опредеJlяем ПО (42). Pac'leTHbIe и при.
нятые токи ответвлений цепи торможения НРИlJспены в табл. 2:
ITO P M нач n '" 0.5 . 915 .0.6 ( . +
, , 4.57
3,75 )
== 556 А:
3.99
kотсIнб, торм, на'!
1,5 (1 . 1 '0.05 . 556 .. 0.12 - 556 +
3.7 3.63
3.7
."56)
== 159 А;
lс,з > kотсlнб, торм. на'!; 274 А > 159 А.
2. Расчеты относительноrо минимальноrо тока срабатывания зашиты СlJедены
в табл. 2.
3. Коэффициент торможсния принимаем равным 0.9 и проверяем по УСJlОВИЮ
недействия зашиты по (43). Ток 'небаланса определяем по (17). составляюшие
тока небаланса по (18), (19), (44). При этом ток К3 определяем по (6) при
Xтmin, подсчитанном по II Km in % в примере 1:
Iн,б,расч == 1 . 1 . 0,1 . 13324 + 0,12 . 13324 -!-
3,7 3,63
3,7
. 13324 ==3183 А.
rде
I тах п
6.3 . 103
..;з .0,273
13324 А.
Относительное значение тока небаланса в рабочей цепи
!нб, расч == 3183/915 == 3,48.
Относительное значение тока торможения
I TOPM == 13324/915 == 14,75.
...
Коэффиuиент торможения по (43)
3.99
1,5.3,48
0,329
1- ==
"т
3,63
0,5 '14,75 (
4,57
== 0.37 < 0,9.
3.75 )
+ 0,6
3,99
105
.....
т а б л и U а ') Расчет дифференциальной защиты
Числовые значения для сторон
Параметр
20 кВ
6.3 кв
6,3 кВ
1. Номинальный ТОК трансфор 915
матора. А
2. Коэффиuиент трансформа. 1000j5
ции ТТ. К!
1150
1150
1500/5
1500/5
3. Схема соединения тт
4. Вторичные ТОКИ в плечах
З<!ШИТЫ по (3 1) . А
у
у
у
J ==
18 1000/5
==4.57
J: ш
1150
2==
1500/5
915
5. Номинальный ТОК ответвле-
ния автотрансформаторов
[отв АТ, А
== 7,67
9.6
6. Номинальный ток плеча за-
шины тв (r B ). А. по (33)
4,57
7.67
9.615
= 3.99
7. Номинальный ток ответвле-
ния транереактора по (34) и
(35) 1 0тв , раб, А:
расчетный
4,57
0.3 =0,322
4.25
3,99
4.25 = 3.71
4.57
3,63
3,99
0.3 =0,329
3.63
принятый
8. Относительный минимальный
ТОК срабатывания J ср min
по (37) и (38) ..
4,25
9. Принятый [ер min
..
0.329
10. Расчетный ТОК ответвления 4.57
промежуточноrо ТТ uепи тормо-
жения реле по (41). А
11. Принятый номинальный ТОК 5
ответвления IIромсжуточноrо
тт. А
7,67
9.6/5
5
::: 3.99
Расчетный ток срабатывания дифференuиальноЙ отсечки реле определяется
по (39) :
[расч,с,отсеч = 1.5 (3' 1.0.1 + 0.12 +
3.7 3.63 )
13324
3.7
J 220 А.
Принимаем уставку срабатывания отсечки б 1
отв. ном,
106
Определяем по (401 ПСРВИЧНЫЙ ток срабатывания отссчки
"АТКI
I с . отс == 6 lотв. НI"'1 == 6 .4.25 . 1000/5 == 5100А > 1220 А.
kcx
Как 'казаIЮ выше. 'Iувствителыюстъ защиты BCerll<l обссп :чивается и нровер--
ка <'о.' 110.' обязатслънз.
Дистанционная защита на вводах к секциям 6 кВ. Сопротивление срабатыва-
НIIЯ ДИСТЩЩИОНlюi! зашиты онределястея по (61).
В еоотвстетвии с рзе'lСТ3МИ. rlРИВСДСННЫМII н примерс 1.
Хдв2 == 0.415 Ом nля сеКЦИИ BBl 6 кВ.
Сuпротиrщенис срабаТЫВ;!НIIЯ защиТЫ 110 (611
0.85
Zс.з2 == 0.415 == 0.320'4.
! .1
СОПр<НI1Вленис сраб.1Тывания реле 110 (63)
1500/5
Zc р1 == 0.32 = 1.6 Ом.
. 6000/100
Как l!Оказывают расчсты. чувствительность защиты в конце ЗОI1Ы рсзсрвирuв;!-
ния обеспсчивастся с дuстзточным заuасом. Для защиты используются либо репс
КРС-2. либо БРЭ-2801-27Е2А. имеющие уетавку 110 СUНРОТИВJ1СНИЮ срабатывания.
рсryлирусмую от 0.25!1O 40 Ом.
Выдержка врсмсни З<lШИТЫ составляет 0.5 с при I1римснснии релс времени тип;!
PB-114 или 0.3 с при применснии РВ--Оl 11<1 1 е.
Зона рсзсрвирования дистанциониой защиты с коэффициснтом ЧУIIСТВИТСЛЫЮ-
сти k ч == 1.2 составляет 110 (68)
Zдист2 = 0.32/1.2 = 0.267 Ом.
Защита о"ватыв;!ст <lЛЮМИНllевы!1 к;!бе1JЪ 3 х 120 мм (удельное сопрОТИВ1JСНИС
кабе!lЯ
Z каб = J J' аб х .\б = J 0.26 2 + 0.082 == 0.27 Ом;км.
0.267
те rкаб = 0.26 Оl\1/КМ. Хкаб = 0.08 О!\ol/КМI длиноЙ I = 1000 =988 м.
0.27
Дистанционная защита на стороне 15,75 кВ. Сонропшлсние сраб<lrыв;!ния З;НI1И-
ты. к;!к было указано вышс. прИlIИмзстся p.IBl/bIM ПOJIOВИIIС миним;!лыюп> с,>про.
тивлсния срз6атъшания защиты Н3 СТОРОНС 6 кВ тр.lIIсформатора:
Zс.з = Zс.з2/2 = 0.32/2 = 0.16 Ом.
СОПРОТИВЛСНИС сраб3ТЫЕания pCJ!C по (621
Zc.p = 0.16
(1000;5) (15.75/6.3)
6000/1 00
= 1.33 Ом.
Выnержка BfJ\.'M HII зашиты IIРИ1!ИМ<lется Н;! CTYII Hb БIlJlЫl!е. чем liыаержка
времсни защlПЫ на стор"н.- 6 кВ. 1 с IIpH ПРИМСНо.'нии рсле IiРСМt'НИ тип;! РВ.124
И:1И 0.6 с IIрИ IIримt.'IIеНШI РН-О 1. 3 с.
107
Защита от переrрузки. Определяется ток срабатывания реле зашиты по (71):
1.05 . 1 . 1150
/с = = 5.03 А.
.{1 0.8. 1500/5
ПРИ11имаются рсш тока РТ"-4016 (РТ.1401б1 и рслс времени РВ.133 ИJlИ РВ.О1
IIa 10 с.
Пример 3. ВыБР;Пh УСЛIlJКИ дифференuиальной зашиты маrистраЛlI реЗСрВllOr()
ПИТ.lНIIЯ. ВЬПlOlIнеНlЮЙ 11() С,"СМе рис. 20. Д;шные роерlJlЮ[О трансформатора:
тр дне -40000{220;
SHOM ;;; 40000 кВ. А; иНОМ = 230:t х 1,5'ili6.3 6,3 кВ;
/IfОМ = 105/1830f\830 А: и к В\/ HH ;; = 12'#: 11ри
и/ тах "KBII HII'j; ;;; 11.3'7<: Ilри U/ mill "KBH..HH'J = 11.8'jf.
в схсме Jашиты иСlIопьзоваlJЫ разные коэффициенты трансформации тт
Расчет защиты. lIыпопнеНlIOЙ с помощью диффереНЦllаньных репс РI/Т.565.
НРОИJВОДИТСЯ слеД)iЮШИМ обраJОМ.
С'начапа НРОИЗD()ДИТСЯ IlUдсчет ПСj1IJИЧ1юrо тока нсбаланса без учста составляю.
шей /';;б. расч 110 (18):
/с.з = 1.3. 1 . 1 . О . 1 . 15815 = 2056 А.
("ДС
ином. 103 1).3. 103
/ к тах = = 15815 А;
..jЗ Х Т mill ...;з . 0.23
11,8.6.з2
Хт mill 0.13.
100 . 20
Расчеты чисел ВИТКОВ обмоrок рслс свсдсны IJ 1'36н. 3.
Коэффициент чувствительности зашиты "РОIJСРЯСТсЯ при ДIJ)iхфаJНОМ К3 в K()I..
це секции маrистрали резерввоrо питания. Ток К3 при этом определяется 110 IJЫ'
ражснию (6) с учетом (69):
6.3 . 103 6.3 . 103
.J3 XK ..ji 0.155
/(3) .
кт/ll
14 264 А.
['де
ХI< = Хттах + х шв . секи = 0.24'" 0.1 .0.15 =0.155 Ом:
12.3 . 6.3 2
l шв
100 м: Х Т тах
= O 24 ОМ.
100.20
КОЗффИНl1еJlТ 'IУIJСТlIИТСНЫ\UСТИ 110 (49) p<lBCII
(VЗi1J 14264
k ч = ;;; 4.96 > 1.
1500/5 . 8.3
Заши I'а обладает достаТОЧfJuii t'УlJстuитеНhНUСТl,Ю.
108
Т а б л и и а 3. Расчет чисел витков обмоток реле РИТ -565
Числовыс значения ДJIЯ плеч зашиты
Параметр
Основная сторона
(вволы резсрвноrо
питания на секиию)
1. I'"оэффиuи нт трансфорМ<l-
иии ТТ
1500{5
2. Вторичные токи в ПЛ Ч<lХ З<l-
ши1ы. Д
з- Расчстный ток срабатывания
рсле на основной стороне. А
4. Расчстное число витков па
основной cTOpOH по (24)
5. Предваритсльно принято\'
число витков на основной
стороне
6. Соответствующий ТОК сра-
батывания релс. А
7. Расчетное число ВИТКОВ на
неосновной стороне ПО (26)
8. Предварите!lЬНО IIринятое
число BHfKOB на неосновной
стороне
9. Составляюшая перВИЧНОI'О
тока небалаНС<l ПО (20)
Т;';б. расч. А
1 О. Псрви . ый ток нсбапанса
с учетом 1.16. расч. А
11. Уточненное ЗШlчеllИе тока
срабатывания зашиТы. А
12. УТочненноt' ЗШlчение тока
срабатывапии рслс на основ-
ной СТороне. А
13. Окончательно IIриltятое чиою
витков для }ста/ювки на оС/IOI{-
ноl1 И IlеОСНОВlIQЙ Сl"оронах.
витки
НСОСНОВllая сторона (ввод
оТ рсзсрвноrо трансформа
тора на маrистраль. сеК-
циоННЫЙ выключатель)
2000{5
1830 1830
== 6.1 4.6
1500{5 2000/5
2056
6.9
1500{5
100
14.5
6.9
12
100
8.3
12
6.1
12 15.91
4.6
16
15.91 -- 16
15815 =89.5
15.91
1581.5 + 89.5 = 1671
1,3.1671 =2172
2172
7.2<8.3
1500{5
12 16
Пример 4. Выбрать устаВI<И зашит трансформатора СН мошностью 630 кВ . д,
питаюшеrо одну сеl<ЦИЮ шин 0,4 кВ. На трансформаторе установлены зашиты, при
веденные в схеме рис. 22. Трансформатор подключен К секции 6 кВ, питаюшеЯся
от трансформатора 15,75/6,3 -6,3 I<B, рассматриваемоrо в примере 2. Основные
данные трансформатора 6/0.4 кВ:
SHOM = 630 I<B. Д; lfнOM = 6,3/0,4 кВ; /ном = 57,8/910 Д;
UК<И = 5,5%; rpYl1lla соединений обмоток Д/Y ll.
Токовая отсечка. Выбор пара метров ззшиты производится в следующей после
донательности.
1. Ток срабатывания соrласно (47) и (48)
1,4 - 1 - 1050
/с.р =
= 24,5 д,
300/5
rдe соrласно (9) / ) = (57,8 . 100) 15,5 = 1050 Д Ток. проходяшиR через ТТ за-
шиты при трехфазном К3 на стороне 0.4 кВ.
2. Коэффиuиент чувствительности токовой отсеЧI<И при двухфазном К3 на
выводах 6 кВ трансформатора
kq =
(2)
/Kтin
9844
300/5 . 24,S
= 6,7 > 2.
К//ё.р
rne
т(3) =
Kmin
6,3 . 103
$.. 0,32
.j3
= 11367 А; /(2) = [(3). = 9844 А
к min 2 к тт .
Максимальная токовая защита на стороне 6 кВ. Tol< срабатывания защиты вы-
бирается по (50). Для опредсления TOl<a самозапуска (Korna нет данных о при-
соединенных электродвиrателях) можно принять коэффициент самозапУСl<а paB
ным 3 3.5, Т.е. :читать, что при самозаПУСl<е Ток трансформатора возрастает в
3 З.5 раза по сравнению с номиналЬным током.
1. Принимасм [Сам 6,3 = 3. 57,8 = 173,4 Д.
Соrnасно (50) и (48)
1.2
ТС. з =
0,8
260
173,4 = 260 Д; Тс,р = = 4,35 Д.
300/5
Принимаем реле тока РТ40/10 (РТ-140/10), а не PТ-IO/6 (PT 140/6) на слу-
чай, если понадобится увеличить уставку реле.
2. Определяем КОЭффИUИеНI чувствительности зашиты при двухфазном К3 на
стороне 0,4 кВ
k ч = 1 3)/Тс.з = 1047/260 = 4,02 > 1.5.
('Де
1 (3) =
к
400
ktCH-J3 ";, CH + X CH
400
= .,047 кА.
6.3
";з ";2,92 + 13,72
0,4
110
Токовая защита нулевой последовательности в нсйтрали обмотки 0.4 кВ транс-
форматора. Ток сrабатышшия защиты иыбирастся:
110 (73) /с.з = 1.1-2500=2750A.
l'lIe 2500 А ТоК срабаl"ы'шияя ОТССЧЮI '1II10М;ПИЧССКЩ'lI IIЫЮlючаТС;IЯ: с КОТuрuй
1I РUИЗl!ОIlИТСЯ Сul'лаСОII,шие;
по (7:!) !с.з = 0.1 .910 = 9\ А.
ПринимаеТСЯ /с.з = п5О А.
1'.)к ,'раб;lIы\;lнияя рспс
/ с.р = 2750/('600/5) = \7.2 А.
IIрl1llимастся pe:lc тока PT40/20 (I'l.\40110!.
ОIIРСДСЛЯСТСЯ КО:JФФIЩИСНТ ЧУВ,'IНИТСJIЫfOСТИ зашиты 111'11 Оl1l/0фазном К3 На
III,ШОД:\:\ 0.4 кВ трансформатора
k ч = / III/с.з = / 3.) I/с.з = 16600/:!7S0 = 6.0 > \.5.
IЖ' СllПlаСНt> (9) / О) = (910 - [00) /5.5 = 16600 л.
к
Уставка реле тока УРОВ IIЫбирастся 110 (76) МСllhше тока СР;lбаТЫII:.шии защиты
ну Jlelloii послеДОllаТеJIЫIUСТИ, 8КJIЮ'tеННQЙ 11 нсiiтраль траНСфОРМ;lтора. псрссчи
Tallllol'O на напряжение 6 кВ:
/УСТ = k
l с . з . о
2750
= 0.9 . = 90.7 А.
6.3/0.4 . .J3
k 1'C'Bkcx
ТОК срабатьш:\ния peJ/e
/с.р = /уст/К/ =90.71(00/5) = \.51 А.
Н Рlшимаем pt::lle ток;! РТ -40/6 (PT-\40/6)
Приложение
Схемы внутренних соеДИНСНИИ I1РОМСЖУТОЧНЫХ реле РП.l б. РП.17.
РП.J8 1I0казаны Шl рис. ПI. Все схемы I1РИllСДСIIЫ ДЛЯ рСПС, имеющих зад-
НСС I1рисоединенис.
6) 2)
, 2
3 "
!i 15
7 В
9 '0
., 12
'3 ,.,
'1; 'б
) ИспйЛНРнuе 5/0 з) Исполненце f/ч
2
,J
1;
7
9
"
1З
11;
ИспОЛkеkLlI! испо.лНРkLlI! 213
,
,J
1;
7
11
,.
,3
'1;
ИспОЛkl!kLlе 4/2
3
S
7
!I
а)
ИспОЛkl!kLJе 2/Ц
5)
Рис. Пl. Схемы внутрснних соединений I1ромежуточных pl.'JlC ТИlIOD РП 16, I)Il 17.
pn 18. применяl.'МЫ:t.. в схемах зашиты nитаюших :тCMeHTO(J СII:
а р ле РП 16 14: б релl.' РП 16 24: в рl.'ЛI.' РП 16-З4: " - реле РП-17 24:
д реле РП 17-34; I! рl.'ЛI.' РП-]7-44; Ж рсле pn.17 54; з репс РП-l H 14:
и реле РП-]'8-54 (РП-18--64, РП 18 74)
.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федосеев А. М. Ре. еЙная защита электрических систем. М.: Энерrия.
1976.
2. Чернобровов Н. В. Ре.,ейная защита. 1\\.: Энерrия, 1974.
3. Беркович М. А., Семенов В. А. Основы техникн и эксп"'уатации ре.'1ей
рой защитЫ. М.: Энерrня, 1971.
4. Вавин В. Н. Ре. еЙная защита блоков турбоrенератор,трансформатор.
М.: Энерrоиздат, 1982.
5. Правила устроЙства з.,ектроустановок/ Минэнерrо CCCP. 6-e IIЗД., пе
рераб. и доп. М.: ЭнерrоаТОМИ3.1ат, 1986.
б. Руководящие укаsання по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная защи
та поиижаЮЩIIХ трансформа'rоров и автотрансформаторов 1l0 500 кВ. Расче-
rbl. М.: Энерrоатомиздат. 1985.
7. Беркович М. А., Семенов В. А. Основы автоматики энерrосистем. М.:
Эиерrия, 1968.
8. Барзам А. Б. Системная автоматика. М.: Энерrия, 1973.
9. БаАreр И. И. Защита и АВР ЭJJектродвиrателеЙ собственных нужд. М.:
Энерrия, 1980.
10. БаАтер И. И., Боrданова Н. А. Защита шии 6-----10 кВ. М.: Энерrоатом
юдат, 1984.
11. Правила технической эксплуатации электрическнх станциЙ и сетеЙ. М.:
Энерrия, 1977.
12. Сыромятников И. А. Режимы работы асиихроННЫХ и сиихронных дви
rателеit.j ПОД ред. Л. [. Мамиконянца. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энерrо
атомиздат, 1984.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . 3
1. Схемы электрических соединеиий питающнх элементов собственных
НУЖД . . .. .......... 3
2. Типы релеЙной защиты, прнменяе\lОИ на питающих элементах соб-
ственных нужд ......... ]3
3. Релейная защита реактированных лнний 6 кВ ен. . . 22
4. Релейная защита трансформаторов, питающнх РУСН 6 кВ . 32
5. Релейная защнта трансформаторов СН 610,4 кВ . . . . 62
б. Устройство ЛВР питающих элементов. 73
7. Расчет н выбор уставок защиты и автоматиКи питающих Э.lементов 81
Приложенне. . ] 11
40 К.
и o rk.. "оии; a.,OhI''fQ",e.t:N,u.yechVl'i
tll "иf.п"' '" NЛ
ттт.6; 6leшдu,f ;od.;.ll.