Методичні вказівки до виконання роботи. Силові трансформатори підстанцій захищають від зовнішніх і внутрішніх коротких замикань, перевантаження і зниження рівня масла

Силові трансформатори підстанцій захищають від зовнішніх і внутрішніх коротких замикань, перевантаження і зниження рівня масла. До внутрішніх коротких замикань належать між фазні замикання в обмотках і на виводах, однофазні замикання на заземлений корпус, замикання на землю в мережах з великим струмом і виткові замикання в обмотках.

Високовольтні запобіжники в схемах електропостачання сільськогосподарських споживачів застосовують в основному для захисту силових трансформаторів понижуючих підстанцій (в тому числі трансформаторів власних потреб) і трансформаторів напруги. При виборі відповідної вставки запобіжника, вони забезпечують захист трансформатора від внутрішніх пошкоджень і міжфазних коротких замикань на виводах. Застосування запобіжників значно спрощує і здешевлює захист. Захист запобіжниками виконують для трансформаторів потужністю до 1000 кВ А напругою 10 кВ \ потужністю не більше 2500 кВА напругою 35 кВ.

На стороні 10 кВспоживчих підстанцій і трансформаторів власних потреб в основному встановлюють запобіжники типу ПКТ (попередня назва ПК), а на стороні 35 або 110 кВ підстанцій 35... 110/10 кВ - запобіжники типу ПВТ (попередня назва ПСН). Для захисту зі сторони вищої напруги трансформаторів напруги застосовують запобіжники ПКН (попередня назва ПКТ).

При захисті трансформаторів запобіжниками повинні витримуватись наступні основні умови:

-номінальна напруга запобіжника повинна бути рівна номінальній напрузі мережі:

-номінальний струм відключення запобіжника повинен бути рівним або більшим максимального значення струму короткого замикання в місці встановлення запобіжника:

-номінальний струм плавкої вставки запобіжника з сторони вищої напруги повинен бути:

де І - номінальний струм трансформатора з сторони вищої напруги, А.

Для забезпечення селективної роботи запобіжника з апаратами захисту з сторони нижчої напруги час плавлення вставки високовольтного запобіжника перевіряють за умовою:

де — витримка часу на відключення апаратами захисту з сторони нижчої напруги (при використанні автоматичних вимикачів - = 0,35 с, а при використанні запобіжників, реле = 0,65 с).

Після цього порівнюють час плавлення вставки при трифазному струмі короткого замикання на шинах нижчої напруги з допустимим часом протікання струму к. з. в трансформаторі за умовою термічної стійкості.

Визначають струм на стороні вищої напруги при короткому замиканні на шинах нижчої напруги за співвідношенням:

де -трифазний струм к. з. на стороні нижчої напруги, А;

U_н1 - номінальна напруга трансформатора з вищої сторони. кВ:

U_н2 - номінальна напруга трансформатора з нижчої сторони, кВ.

Допустимий час протікання трифазного струму к. з. в трансформаторі за умовою термічної стійкості визначають за співвідношеннями:

де k - кратність струму короткого замикання до номінального струму на шинах нижчої напруги:

Недоліками захисту трансформаторів, виконаного за допомогою плавких вставок запобіжників, є: - нестабільність їх характеристик, яка може призвести до недопустимого збільшення витримки часу вимикання трансформатора при внутрішніх пошкодженнях; - утруднення при узгодженні з захистом суміжних ділянок.

Приклад 14. Вибрати високовольтні запобіжники для захисту силового трансформатора підстанції і порівняти час відключення запобіжника з допустимим часом протікання трифазного струму короткого замикання в трансформаторі.

Вихідні дані:

-номінальна потужність трансформатора – S_н.т = 100 кВА;

-номінальні напруги трансформатора- U_н1= 10 кВ(ВН), Uн2 = 0,4 кВ (НН);

-струм трифазного короткого замикання на шинах 0,4 кВ І⁽³⁾_к.з.0,4 =2,2 кА.

Рис. 14.1. Розрахункова схема.

Розв*язання

Номінальний струм трансформатора на стороні \0 кВ:

Номінальний струм трансформатора на стороні 0,4 кВ:

Струм плавкої вставки вибираємо за формулою 14.3:

За додатком 22 приймаємо запобіжник ПКТ-10/30: номінальна напруга запобіжника U_н.з = 10кВномінальний струм запобіжника І_н.з= 30А номінальний струм плавкої вставки І_вст= 15 А.

Одинадцятикратний номінальний струм:

За ампер-часовою характеристикою плавких вставок запобіжників ПКТ (див. додаток 29) визначаємо час плавлення вставки І_вст=15А мри струмі 63,58 А:

Визначаємо кратність струму короткого замикання за формулою 14.8:

Допустимий час протікання трифазного струму к. з. в трансформаторі визначаємо за формулою 14.6:

Визначаємо струм на стороні 10 кВпри к. з. на шинах 0,4 кВпідстанції:

За ампер-часовою характеристикою визначаємо час плавлення вставки І_вст= 15А і при струмі 88 А – t_пл = 2,0_с

.Отже. t_пл = 2,0с < t_доп = 4,0с < 5с, умови вибору викопуються.

Таблиця 14.1. Варіанти завдань до практичної роботи №14

Варіант	Потужність трансформатора, кВ А	Напруга транс форматора, кВ	Струм к.з. на шинах НН, кА
ВН	НН
			0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0ґ.4 0,4 0.4 0,4	0,72 1,15 1,73 2,95 4,17 7,13 11,6 16,5 2,36 3,55 5,96 10,2 15,6 0,92 1,37 2,12 3,15 5,30 6,58 9,46 13,2 4,10 6,78 8,96 14,2 0,92 2,10 2,45 1,85 1,27

Питання для самоконтролю

1. Які запобіжники використовуються в розподільчих пристроях?

2. Від яких аварійних режимів роботи трансформатора захищають запобіжники?

3. За якими умовами вибирають високовольтні запобіжники для захисту трансформаторів?

4. Назвіть шкалу номінальних струмів плавких вставок високовольтних запобіжників?

5.Недоліки при захисті трансформаторів запобіжниками?

Поиск по сайту: