Релейний захист та автоматика

Міністерство освіти і науки України

Тернопільський національний технічний університет

Імені Івана Пулюя

Кафедра систем електроспоживання та комп’ютерних технологій в електроенергетиці

Курсова робота

На тему:

«Релейний захист та автоматика»

З курсу: «Основи релейного захисту»

Виконав:

ст. гр. ЕЕ-41

Бохняк Я.Є.

Перевірив:

Костюк Б.Я.

Тернопіль — 2010

Зміст

Вступ

1. Визначення струмів короткого замикання в точках К₁ і К₅, з визначенням, , і_у в максимальному режимі

1.1 Визначення струмів трьохі двохфазного короткого замикання в т. К₁

1.2 Розрахунок струмів трьохі двохфазного короткого замикання в т. К₅

1.3 Визначення струмів при однофазному короткому замиканні в т. К₅

2. Визначення струмів короткого замикання в т. К₁ та К₅, з визначенням, , і_у в мінімальному режимі

2.1 Визначення струмів трьохі двохфазного короткого замикання в т. К₁

2.2 Визначення струмів трьохі двохфазного короткого замикання в т. К₅

2.3 Визначення струмів однофазного короткого замикання в т. К₅

3. Вибір витримок часу релейного захисту ліній електропередач

4. Вибір трансформатора струму

5. Розрахунок струмів спрацювання захистів трансформатора

5.1 Розрахунок струмів диференціального захисту трансформатора

5.2 Розрахунок струмів максимального струмового захисту

6. Розрахунок струмів спрацювання захисту від однофазного короткого замикання на землю Перелік використаної літератури

Вступ

Для надійної роботи енергосистем, електроустановки забезпечуються автоматично діючими пристроями. Вони називаютьяс релейним захистом. Основним призначенням релейного захисту являється відключення пошкоджених елементів від енергосистеми, а додаткове призначення — недопуження тривалих перевантажень.

Реле — основний елемент релейного захисту, яке при задані й величині зовнішнього явища (струм, напруга, частота), проводить скачкоподібну зміну в керованих системах.

Релейний захист виконується у виді автономних прстроїв, які встановлюються на елементах електричної системи, і реагують на пошкодження у завданих зонах, діючи на вимикачі цих пристроїв. Суккупність зон повинна охполювати всю систему, щоб ні одна точка її не була незахищеною. Релейний захист повинен працювати як при зовнішніх так і при внутрішніх пошкодженнях.

Історично першими і найбільш багаточисленними пристроями автоматики являються пристрої релейного захисту, які відключають пошкоджений елемент від джерела живлення. В мережі з напругою, меншою від 1000 В, в якості пристроїв захисту широко застосовуються вимикачі з вбудованими в них електромагнітними або тепловими роз'єднувачами (автоматичні вимикачі) АВ або запобіжники з плавкими вставками П, які широко застосовуються також для трансформаторів трансформаторних підстанцій ТП. В мережі з напругою, більшою від 1000 В, в якості пристроїв захисту широко застосовуються пристрої релейного захисту РЗ, які виконуються з використанням спеціальних автоматичних пристроїв — реле. Їх підключають до елементів системи, які необхідно захистити, через вимірювальні трансформатори струму або напруги.

Пристроями захисту (АВ, П і РЗ) обладнуються всі елементи системи електрозабезпечення. Призначенням пристроїв РЗ, окрім відключення пошкоджених елементів системи, являється також сигналізація про появу ненормальних режимів роботи елементів системи.

Релейний захист і автоматика виконуються у вигляді

автономних пристроїв, які встановлюються на елементах системи. Пристрої релейного захисту реагують на к.з. і діють на відключення вимикачів елементів, які в даній мережі підлягають захисту.

При відключенні пристроєм захисту одного із елементів системи електрозабезпечення, наприклад лінії чи трансформатора, частина споживачів електричної енергії являється відключеною від джерела здійснюється, як правил, автоматично пристроями автоматичного повторного включення АПВ або автоматичного включення резервного джерела живлення АВР. АПВ проводить включення елемента системи, який відключився в результаті дії пристрою захисту. Якщо за час безструмової паузи пошкодження (к.з.) самоліквідувалось, то елемент системи, який включається за допомогою АПВ, залишається в роботі і живлення споживачів відновлюється. В іншому випадку пристрій захисту знову спрацьовує і відключає пошкоджений елемент.

Пристроями АПВ обладнують в обов’язковому порядку повітряні лінії електропередач ПЛ з напругою, більшою від 1000 В, так як виникаючі на них к.з. в більшій мірі нестабільні і самоліквідовуються при відключенні ПЛ від джерела живлення.

1. Визначення струмів короткого замикання в точках К_{2 і К5 , з визначенням , , іу в максимальному режимі}

1.1 Визначення струмів трьохі двохфазного короткого замикання в т. К₁

Для розрахунку короткого замикання в т. К₁ розрахункова схема електричної мережі набуде наступного вигляду:

1.1 Розрахунок струмів трьохдвох— і однофазного короткого замикання в т. К₅

Для розрахунків скористаємось тими ж формулами, що й в п. 1.1.

Тоді схема заміщення:

Проведемо розрахунки в базових одиницях.

Приймемо за базову напругу, напругу тої ділянки, де сталося коротке замикання.

А за базову потужність — потужність другого трансформатора.

S_б=S_т2=44,1 МВА;

U_б=110 кВ.

Тоді базовий струм:

Запишемо окремо загальний опір вітки 1, що складається з опору трансформатора Т1та опору лінії L1, та вітки 2 що складається з опору генератора та трансформатора Т2 та опору лінії L2.

Ом

Ом

Знайдемо над перехідні струми що протікають у вітці 1 та 2 та додамо їх за першим законом Кірхгофа Знайдемо над перехідний струм при трьохфазному короткому замиканні за першим законом Кірхгофа:

Тоді у абсолютних одиницях:

Знайдемо опори лінії:

Знайдемо еквівалентний опір аналогічно попередньому розрахунку:

Ом

Ом

Знайдемо над перехідні струми що протікають у вітці 1 та 2 та додамо їх за першим законом Кірхгофа Знайдемо над перехідний струм при трьохфазному короткому замиканні:

Оскільки в базових і абсолютних одиницях співпали, то струми знайдено правильно.

Отже, =1,576 кА

Ударний струм:

Знайдемо струм при двохфазному короткому замиканні аналогічно до трьохфазного, тобто знайдемо струм двохфазного короткого замикання для

кожної з двох віток і знайдм суму за першим законом Кірхгофа:

Ударний струм:

кА

1.2 Визначення струмів при однофазному короткому замиканні в точці К₅

Струм однофазного короткого замикання:

де Х_рез0 — опір схеми заміщення нульової послідовності.

Оскільки схеми заміщення прямої і зворотної послідовностей аналогічні попереднім, то зобразимо схему заміщення нульової послідовності (рис. 1.3.1).

Опори лінії нульової послідовності треба знайти при х₀ = 1,4 Ом/км.

Приведемо опори всіх елементів схеми до базисних величин:

Тепер приймемо:

Х_т1+Х_л1+Х_С1=Х₅ і Х_т2+Х_л2+Х_С2=Х₆.

Х₅=0,043+0,196+0=0,239;

Х₆=0,075+0,084+0,184=0,343.

Так ми переходимо від схеми рис. 1.3.3. до схеми рис. 1.3.4.

Нехай Х₇ — опір вітки, що містить опори Х₅, Х₄ (див. схему рис. 1.3.4.).

Перейшовши від схеми рис. 1.3.4. до схеми рис. 1.3.5. знайдемо еквівалентний опір:

Отже, Х_екв0=0,1017.

Знайдемо струм однофазного короткого замикання в точці К₅:

Ударний струм:

Розрахунок струмів короткого замикання в заданих точках в максимальному режимі занесемо в таблицю 1.3.1.

Таблиця 1.3.1.

1.3 Розрахунок струмів трьохі двохфазного короткого замикання в т. К₂

Для розрахунків скористаємось тими ж формулами, що й в п. 1.1.

Тоді схема заміщення:

Проведемо розрахунки в базових одиницях.

Приймемо за базову напругу, напругу тої ділянки, де сталося коротке замикання. А за базову потужність — потужність другого трансформатора.

S_б=S_Г=44,1 МВА;

U_б=115 кВ.

Тоді базовий струм:

Запишемо окремо загальний опір вітки 1, що складається з опору трансформатора Т1, опору лінії L1 та опору лінії L2, та вітки 2 що складається з опору генератора та трансформатора Т2

Ом

Ом

Знайдемо над перехідні струми що протікають у вітці 1 та 2 та додамо їх за першим законом Кірхгофа Знайдемо над перехідний струм при трьохфазному короткому замиканні:

Тоді у абсолютних одиницях:

Знайдемо опори лінії:

Знайдемо еквівалентний опір аналогічно попередньому розрахунку:

Ом

Ом

Знайдемо над перехідні струми що протікають у вітці 1 та 2 та додамо їх за першим законом Кірхгофа Знайдемо над перехідний струм при трьохфазному короткому замиканні:

Оскільки в базових і абсолютних одиницях співпали, то струми знайдено правильно.

Отже, =1,545 кА

Ударний струм:

Знайдемо струм при двохфазному короткому замиканні аналогічно до трьохфазного, тобто знайдемо струм двохфазного короткого замикання для кожної з двох віток і знайдм суму за першим законом Кірхгофа:

Ударний струм:

кА

2. Визначення струмів короткого замикання в т. К_{2 та К5, з визначенням , , іу в мінімальному режимі}

2.1 Розрахунок струмів трьохдвох— і однофазного короткого замикання в т. К₅

Для розрахунків скористаємось тими ж формулами, що й в п. 1.1.

Тоді схема заміщення:

Проведемо розрахунки в базових одиницях.

Приймемо за базову напругу, напругу тої ділянки, де сталося коротке замикання. А за базову потужність — потужність другого трансформатора.

S_б=S_т1=90 МВА;

U_б=110 кВ.

Тоді базовий струм:

Запишемо окремо загальний опір вітки 1, що складається з опору трансформатора Т1та опору лінії L1, та вітки 2 що складається з опору генератора та трансформатора Т2 та опору лінії L2.

Ом

Ом

Знайдемо над перехідні струми що протікають у вітці 1 та 2 та додамо їх за першим законом Кірхгофа

Знайдемо над перехідний струм при трьохфазному короткому замиканні за першим законом Кірхгофа:

Тоді у абсолютних одиницях:

Знайдемо опори лінії:

Знайдемо еквівалентний опір аналогічно попередньому розрахунку:

Ом

Ом

Знайдемо над перехідні струми що протікають у вітці 1 та 2 та додамо їх за першим законом Кірхгофа Знайдемо над перехідний струм при трьохфазному короткому замиканні:

Оскільки в базових і абсолютних одиницях співпали, то струми знайдено правильно.

Отже, =1,4883 кА

Ударний струм:

Знайдемо струм при двохфазному короткому замиканні аналогічно до трьохфазного, тобто знайдемо струм двохфазного короткого замикання для кожної з двох віток і знайдм суму за першим законом Кірхгофа:

Ударний струм:

кА

2.2 Визначення струмів при однофазному короткому замиканні в точці К₅

Струм однофазного короткого замикання:

де Х_рез0 — опір схеми заміщення нульової послідовності.

Оскільки схеми заміщення прямої і зворотної послідовностей аналогічні попереднім, то зобразимо схему заміщення нульової послідовності (рис. 1.3.1).

Опори лінії нульової послідовності треба знайти при х₀ = 1,4 Ом/км.

Приведемо опори всіх елементів схеми до базисних величин:

Тепер приймемо:

Х_т1+Х_л1+Х_С1=Х₅ і Х_т2+Х_л2+Х_С2=Х₆.

Х₅=0,3675+0,14+0=0,5075;

Х₆=0,075+0,06+0,1313=0,2663.

Так ми переходимо від схеми рис. 1.3.3. до схеми рис. 1.3.4.

Нехай Х₇ — опір вітки, що містить опори Х₅, Х₄ (див. схему рис. 1.3.4.).

Перейшовши від схеми рис. 1.3.4. до схеми рис. 1.3.5. знайдемо еквівалентний опір:

Отже, Х_екв0=0,1017.

Знайдемо струм однофазного короткого замикання в точці К₅:

Ударний струм:

Розрахунок струмів короткого замикання в заданих точках в максимальному режимі занесемо в таблицю 1.3.1.

Таблиця 1.3.1.

2.3 Розрахунок струмів трьохі двохфазного короткого замикання в т. К₂

Для розрахунків скористаємось тими ж формулами, що й в п. 1.1.

Тоді схема заміщення:

Проведемо розрахунки в базових одиницях.

Приймемо за базову напругу, напругу тої ділянки, де сталося коротке замикання. А за базову потужність — потужність другого трансформатора.

S_б=S_Г=31,5 МВА;

U_б=110 кВ.

Тоді базовий струм:

Запишемо окремо загальний опір вітки 1, що складається з опору трансформатора Т1, опору лінії L1 та опору лінії L2, та вітки 2 що складається з опору генератора та трансформатора Т2

Ом

Ом

Знайдемо над перехідні струми що протікають у вітці 1 та 2 та додамо їх за першим законом Кірхгофа Знайдемо над перехідний струм при трьохфазному короткому замиканні:

Тоді у абсолютних одиницях:

Знайдемо опори лінії:

Знайдемо еквівалентний опір аналогічно попередньому розрахунку:

Ом

Ом

Знайдемо над перехідні струми що протікають у вітці 1 та 2 та додамо їх за першим законом Кірхгофа Знайдемо над перехідний струм при трьохфазному короткому замиканні:

Оскільки в базових і абсолютних одиницях співпали, то струми знайдено правильно.

Отже, =1,43 кА

Ударний струм:

Знайдемо струм при двохфазному короткому замиканні аналогічно до трьохфазного, тобто знайдемо струм двохфазного короткого замикання для кожної з двох віток і знайдм суму за першим законом Кірхгофа:

Ударний струм:

кА

3. Вибір витримок часу релейного захисту ліній електропередач

У радіальних електромережах з декількома джерелами живлення для забезпечення селективної дії струмових захистів необхідно, щоб вони реагували на один напрям потужності. Такі захисти називаються направленими захистами. В кільцевих сітках з прийомної сторони струми спрацювання захистів повинні бути мінімальними, тому їх вибирають по робочому режимі замкнутого кільця. Отже, згідно з нашою схемою вимикачі В₂, В₃, В₄, В₅, В₆, В₇ необхідно обладнати органами направленої потужності - реле потужності.

Згідно з завданням час спрацювання вимикача найбільш віддаленого трансформатора на стороні низької напруги t=1 с, тобто t₈=t₉=1 с,

де t₈, t₉ — час спрацювання вимикачів В₈, В₉. Витримки часу вибирають по ступеневому принципу, згідно з яким кожна наступна в напрямку джерела живлення витримка часу є більшою від витримки часу попереднього захисту на величину Дt;

де Дt — ступінь селективності реле, с.

При виборі ступеня селективності Дt, враховують наступні вимоги:

— ступінь повинен бути мінімально доступний для зменшення рівня витримок захисту системи;

— ступінь повинен бути таким, щоб пошкодження на попередній ділянці відключились раніше, ніж спрацює захист останньої ділянки.

Враховуючи ці вимоги, ступінь селективності визначають як суму наступних складових:

де t_вим = (0,05ч0,1) с — для повітряних вимикачів і для масляних. Час дії вимикача на відключення з моменту подачі імпульсу на котушку вимикача до моменту розриву дуги на його контактах;

= 0,1 с — похибка реле часу пошкодженого елемента в сторону збільшення витримки часу;

Дt_рВ2 = 0,1 с — похибка реле часу більш близької до джерела живлення ділянки в сторону зменшення витримки часу;

— час запасу, який враховує неточність регулювання, похибку секундоміра, яким проводиться регулювання, збільшення часу дії вимикачів в зимовий час. Підставивши значення отримаємо:

Дt = (0,05ч0,25) + 0,1 + 0,1 + 0,15 = (0,4ч0,6) с.

Приймемо Дt = 0,5 с.

Знайдемо витримки часу максимального струмового захисту (В₅, В₉, В₇, В₈).

Відомо t₈ = t₉ = 1 с;

T₅ = t₉ + Дt = 1+0,5 = 1,5 с;

T₇ = t₈ + Дt = 1+0,5 = 1,5 с.

Знайдемо витримки часу направленого захисту мережі:

— при короткому замиканні в точці К₆:

t₉ = 1 с; t₄ = t₉ + Дt = 1+0,5=1,5 с; t₂ = t₄ + Дt = 1,5+0,5 = 2с.

— при короткому замиканні в точці К₂:

t₅ = 1,5 с; t₃ = t₅ + Дt = 1,5 +0,5 = 2 с; t₈ = 1.

Знайдемо витримки часу вимикачів В₆ і В₁:

t₆=t₇+Дt=1,5+0,5=2 с;

t₁=t₂+Дt=2+0,5=2,5 с;

де Дt — ступінь селективності реле, с;

t — час спрацювання відповідного вимикача, с.

4. Вибір трансформатора струму

Виберемо трансформатор струму для силового трансформатора Т3 потужністю і номінальною напругою. З попередніх розрахунків:

Знайдемо номінальний струм трансформатора:

Трансформатор струму підбираємо по найближчому більшому значенню струму. Вибираємо трансформатор струму типу ТФНД-110Р-300, з наступними параметрами:

= 110, = 60,

де — коефіцієнт динамічної стійкості; - коефіцієнт термічної стійкості (ці два коефіцієнти вибрані для часу t = 1 c).

Перевіримо трансформатор за наступними умовами:

1) ;

2) ;

3) ;

4) ;

5) ,

де t=1 — кратність термічної стійкості.

Для перевірки трансформатора на термічну стійкість знаходимо t_ф.п.. Приймемо, що основним захистом трансформатора являється максимальний струмовий з видержкою часу t = 1,5 с.

;

За допомогою графіка для і t_ф = 1,5 с визначаємо t_ф.п., яке рівне 1,2 с. Так як t_ф.п.>1 с, то t_ф.апер. не враховуємо.

Знайдемо розрахунковий опір навантаження, який складається з сумарного опору з'єднувальних проводів, опору включення реле і контактів.

Опір контактів при всіх розрахунках приймемо рівним R_к = 0,1 Ом. Опір провода знаходимо по формулі (вважаємо, що реле підключене мідним кабелем, довжиною 100 м (l), перерізом 2,5 мм² (s), питома провідність якого становить 57 м/(Ом•мм²)(г):

До трансформатора підключено диференціальне реле РНТ з внутрішнім опором R_р=0,2 Ом. Для максимального струмового захисту трансформатора приймемо реле РТ — 40, потужністю 5 ВА і з струмом 10 А. Тоді знайдемо опір реле:

Розрахункове навантаження трансформатора Z_н.р. складається з сумарного опору з'єднаних проводів, включених реле і контактів і визначається по формулах при неповній зірці:

;

Оскільки трансформатор струму з'єднаний в неповну зірку, то розрахунковий опір навантаження знайдемо за формулою:

Розрахункову перевірку на 10% похибку проведемо по кривих граничної кратності, які являють собою залежність 10% похибки від значення навантаження від значення граничної кратності, яке розраховується за формулою:

;

де К_н=1,3 — коефіцієнт надійності;

К_п=0,85 — коефіцієнт повороту.

По кривих для трансформатора ТПШЛ-10−4000 допустиме навантаження 7,4Ом > =1,562Ом.

Отримані результати обчислень зведемо в таблицю:

Оскільки всі умови, які вказані попередньо, виконуються, то трансформатор струму для захисту трансформатора Т₃ вибрано вірно.

5. Розрахунок струмів спрацювання захистів трансформатора

5.1 Розрахунок струмів максимального струмового захисту

Струм спрацювання пускових струмових реле вибирають такими, щоб забезпечити виконання наступних умов:

— захист не повинен приходити в дію при проходженні по захищеному елементу максимального струму навантаження;

— захист повинен надійно спрацьовувати при короткому замиканні, яке виникло на захищеній ділянці, і мати коефіцієнт чутливості в кінці цієї ділянки не менше 1,5;

— захист повинен діяти при короткому замиканні, яке виникло на суміжній ділянці і мати коефіцієнт чутливості в кінці суміжної ділянки не менше 1,2.

Для розрахунку максимального струмового захисту, визначимо номінальний струм на низькій стороні трансформатора.

А;

деномінальний струм на стороні низької напруги трансформатора, А;

— повна потужність трансформатора, МВА;

— напруга трансформатора на стороні низької напруги, кВ;

Струм спрацювання захисту, тобто вставку пускових реле визначимо за формулою:

А,

де — струм спрацювання захисту, А;

— коефіцієнт надійності, який враховує похибку реле, неточності розрахунків;

— коефіцієнт повернення, який враховується між струмами спрацювання захисту та струмом повернення реле;

— коефіцієнт схеми, який визначається схемою з'єднання трансформаторів струму у неповну зірку;

— максимальний робочий струм на захищеній ділянці, А

= 800 — коефіцієнт трансформації трансформатора струму ТПШЛ — 10−4000/5;

Для визначення коефіцієнта чутливості визначимо струм. Який проходить через обмотку реле :

де — коефіцієнт чутливості захисту.

Оскільки 1,66>1,5, тобто нерівність справджується, то трансформатор вибрано вірно.

5.2 Розрахунок струмів диференціального захисту трансформатора

Вибираємо тип релейного захисту для трансформатора Т₃, та розрахуємо струми спрацювання диференціального захисту.

Визначаємо коефіцієнт трансформації:

Струми короткого замикання в зоні захисту візьмемо з попередніх розділів:

Оскільки ми не маємо струмів короткого замикання на високій стороні, то переведемо струми низької сторони на високу (через коефіцієнт трансформації):

Розрахуємо струми короткого замикання в зоні захисту.

Знайдемо середнє значення первинних і вторинних номінальних струмів для всіх сторін захищеного трансформатора:

Знайдемо струми небалансу в колах диференціального захисту:

;

де — складова небалансу, яка викликана різницею намагнічуючих струмів трансформаторів струму в плечах захисту;

— небаланс, викликаний регулюванням коефіцієнта трансформації з допомогою РПН;

— небаланс, викликаний неможливістю точної установки на реле РНТ розрахункових чисел витків вирівнюючих обмоток.

Першою умовою вибору первинного струму спрацювання захисту являється відлагодження його струму небалансу.

де — коефіцієнт надійності.

Другою умовою вибору струму спрацювання захисту являється його відлагодження від дії стрибка струму намагнічування при включенні трансформатора під напругу.

.

Складова, обумовлена похибкою трансформаторів струму знаходиться по наступній формулі:

де — періодична складова при розрахунковому зовнішньому 3-му короткому замиканні;

— відносну значення різниці струму намагнічення при виборі трансформаторів струму по кривих граничних кратностей і приймається рівним 0,1;

— коефіцієнт одночасності трансформаторів струму, приймається рівним 1;

— коефіцієнт, який враховує перехідний режим. Для реле РНТ може бути прийнятим рівним 1.

Визначимо складову, обумовлену регулюваннням напруги захищеного трансформатора :

де .

Так як не розраховані витки вирівнювальних обмоток реле РНТ, попередньо струм небалансу розраховуємо без :

Знайдемо без попереднє значення струму спрацювання захисту по умовах відлагодження від струму небалансу:

По умовах відлагодження від скачка струму намагнічування трансформатора:

Попередньо вибираємо трансформатори струму на стороні 10 kB типу ТПШЛ — 10−3000/5, а на стороні 115 kB — типу ТФНД — 110М-300/5.

Оскільки, то розрахунок будемо проводити по першій умові.

Знаходимо вторинні струми в плечах захисту з сторони високої і низької напруги при номінальному навантаженні:

Струм спрацювання реле диференціального захисту на стороні 115 kB знаходимо по формулі:

Знайдемо струм, який протікає через реле в мінімальному режимі при 3-му короткому замиканні в точці К₁:

Визначимо коефіцієнт чутливості :

Оскільки >2, то трасформатори підібрано вірно.

Знаходимо кількість витків у обмотках реле з врахуванням того, що на комутаторі реле РНТ можна підібрати практично будь-яку кількість витків як основної, так і неосновної обмоток. При виборі витків реле за основну сторону рекомендується приймати ту, де проходить більший вторинний струм. В нашому випадку за основну приймається сторона 115 кB.

Розрахунок починаємо з вибору числа витків неосновної сторони 10 кВ.

Число витків обмоток реле РНТ, підключених до трансформаторів струму неосновної сторони, знаходимо за формулою:

де — магніторушійна сила, необхідна для спрацювання реле в амперах. Для реле РНТ .

Приймемо для неосновної обмотки найближчу більшу кількість витків: .

Знаходимо струм спрацювання реле при вибраній кількості витків неосновної обмотки:

Знаходимо струм спрацювання захисту неосновної сторони трансформатора:

Струм спрацювання захисту на високій стороні:

Оскільки магнітні потоки повинні бути однаковими, тобто

струм замикання релейний трансформатор

то Для основної обмотки приймаємо найближче більше число витків:

Знаходимо струм небалансу, викликаний неможливістю точної установки на реле РНТ розрахованих чисел вирівнювальних обмоток:

Повний струм небалансу буде рівним:

Знаходимо з врахуванням :

Коефіцієнт чутливості при короткому замиканні:

Оскільки 3,39>2, то достатній для надійної роботи релейного захисту.

6. Розрахунок струмів спрацювання захисту від однофазного короткого замикання на землю

Згідно завдання проведемо розрахунок для вимикача В₉. Струм спрацювання захисту визначимо за формулою:

де — коефіцієнт надійності;

— коефіцієнт перехідного режиму, враховує збільшення струму небалансу в перехідний період при витримці часу більше 0.5 с;

— коефіцієнт небалансу, який викликає спрацювання в нормальному режимі і при зовнішніх між фазних коротких замиканнях;

— струм 3-го короткого замикання від системи в точці К_1.

Знайдемо коефіцієнт чутливості для вимикача В₄:

де — однофазний струм короткого замикання на ділянці, захищеній вимикачем В₅.

Струми спрацювання направлених відсічок повинні бути відлагоджені від струмів 1-го короткого замикання в протилежних кінцях ліній.

Перелік використаної літератури

1. Федоров А. А., Каменева В. В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 472с.

2. Электротехнический справочник: в 3-х т. Т. 2. Электротехнические устройства. — М.: Энергоиздат, 1981. — 640с., ил.

3. Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебник для техникумов. М., «Висш. школа», 1975. 360с. с ил.