Продольная дифференциальная защита

Токовая отсечка

Защита трансформаторов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАСЧЕТУ ЗАЩИТ ПОТЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

В процессе эксплуатации возможны повреждения в трансформаторах и на их соединениях с коммутационными аппаратами. Могут быть также опасны ненормальные режимы работы не связанные с повреждением трансформатора или его соединений. Возможность повреждений и ненормальных режимов обуславливает необходимость установки на трансформаторах защитных устройств. В качестве таких защит применяется токовая отсечка, дифференциальная, газовая, температурная. Система релейной защиты трансформатора имеет два назначения: основное – автоматическое, без выдержки времени, отключение трансформатора от энергосистемы при возникновении внутреннего КЗ и дополнительное – сигнализация или отключение трансформатора с выдержкой времени при возникновении опасного ненормального (а нормального) режима работы /8/.

Ток срабатывания выбирается:

а) из условия отстройки от максимального тока КЗ за трансформатором

I _кз =K _отс ∙ I _{к. mах}; (2.1)

где К_отс - коэффициент отстройки (К _отс= 1,2…1,3)

б) из условия отстройки от броска тока намагничивания, возникающего при включении трансформатора под напряжение:

I _СЗ= К _отс ∙ I _{н mах}; (2.2)

где К _отс - коэффициент отстройки защиты от бросков тока намагничивания (К _отс= 3…5 для реле РТ-40)

Предварительно необходимо изучить полную принципиальную схему защиты понижающих трансформаторов, вычертить ее и приступить к расчету /2,8,9,10/.

1. Определяются первичные номинальные токи на сторонах трансформатора

(I _{ном 1} и I _{ном 2}), и коэффициенты трансформации трансформаторов тока:

;

; ; (2.3)

По справочникам выбираются стандартные коэффициенты трансформации трансформаторов тока и .

2. Определяются вторичные номинальные токи в плечах дифференциальной защиты:

; ; (2.4)

по большему значению i ₂ принимается основная сторона дифференциальной защиты, и все расчеты приводятся к основной стороне.

3. Выбирается ток срабатывания защиты из условия отстройки:

а) от броска тока намагничивания:

I_сз = К_отс ∙ I _{ном т}. (2.5)

где К_отс – коэффициент отстройки дифференциальной защиты от бросков тока намагничивания. (К_отс = 1,3 …1,5 для реле РНТ – 565, К_отс = 1,5 для реле ДЗТ - 11)

б) от максимального тока небаланса:

I c з = Котс ∙ Iнб.макс (2.6)

где Котс = 1,3 для РНТ – 565, Котс = 1.5 для реле ДЗТ

Iнб.макс = I′нб + I″нб + I″′нб (2.7)

I′ нб - обусловлен погрешностью (токами намагничивания) трансформаторов тока, питающих дифференциальную защиту.

I′ нб = Ка ∙ Кодп ∙  ∙ Iк⁽³⁾ макс (2.8)

где Кодп - коэффициент, учитывающий однотипность трансформаторов тока (Кодп = 0,5…1,0);

fi - коэффициент, учитывающий 10%-ю погрешность трансформаторов тока fi =0,1;

Ка - коэффициент, учитывающий переходный режим, (апериодическая составляющая) Ка= 1,0 для реле с БНТ;

Iк ⁽³⁾ макс – максимальное значение тока КЗ за трансформатором, приведенное к основной стороне трансформатора;

I″нб – обусловлен регулированием напряжения защищаемого трансформатора;

I″нб= (2.9)

где ±∆N —полный диапазон регулирования напряжения.

I"'нб - обусловлен неточностью установки на коммутаторе реле РНТ(ДЗТ) расчетного целого числа витков уравнительных обмоток:

I" 'нб= ; (2.10)

где W_1Р, W₁ - соответственно расчетное и установленное число витков обмоток РНТ для неосновной стороны.

На первом этапе расчета уставки дифференциальной защиты по (2,6) I"'нб не учитывается т.е.

Iсз=Kотс ∙(I'нб+ I"нб) (2. 11)

За расчетную величину тока срабатывания защиты принимается большее значение, определенного по формулам (2,5) и (2,11)

4. Производится предварительная проверка чувствительности защиты при повреждениях в зоне ее действия:

(2.12)

где Iк мин- минимальное значение тока КЗ (обычно двухфазное в зоне защиты).

Ксх —коэффициент, учитывающий схему соединения трансформатора тока: при соединении в звезду Ксх= 1, при включении по схеме треугольник Ксх=√3

Если коэффициент чувствительности больше двух (Кч≥2), то расчет можно продолжать.

5. Определяется ток срабатывания реле, отнесенный к стороне с большим током в плече (основной стороне):

; (2.13)

где n_Т - коэффициент трансформации трансформаторов тока на той стороне защищаемого трансформатора, для которой подсчитан Iср.

6. Определяется число витков обмотки реле на основной стороне:

; (2.14)

где Fср - намагничивающая сила (Fср=60А для РНТ- 562, Fср = 100А для РНТ- 565).

Полученное число витков округляется до ближайшего меньшего числа витков, которое можно установить на реле (Wдиф).

7. Определяется число витков обмотки РНТ, по которым проходит ток

неосновного плеча. Указанные витки находятся из уравнения баланса намагничивающих сил при внешнем КЗ, при условии, что по обеим обмоткам защищаемого трансформатора проходят равные номинальные мощности: Sном:

; (2.15)

где I_Н1 - вторичный номинальный ток основной стороны:

I_Н2 - вторичный номинальный ток другого плеча защиты.

8. Определяется ток небаланса с учетом I″′ нб;

9. Повторно определяется первичный ток срабатывания защиты и вторичный ток срабатывания реле по формулам (2.5: 2,11 и 2,13).

Если Iсз окажется недостаточно отстроенным от тока небаланса, то есть больше полученного ранее, то необходимо принять новое значение числа витков дифференциальной обмотки (Wдиф), ближайшее меньше расчетного и провести пересчет параметров.

10. После повторно найденных чисел витков дифференциальной и уравнительной обмоток проверяется чувствительность защиты при КЗ в ее зоне.

При недостаточной чувствительности из-за большего значения тока небаланса приходится применять более сложные реле с торможением /2/.

Дата добавления: 2015-07-13