Диф.защита трансформатора

[VdAL]

[Mic61]

Сначала Х тр среднее (для среднего положения РПН):
Xтр ср = Uк%/100 *Uном^2/Sном
Для максимального и минимального сопротивлений трансформатора (для крайних положений РПН/ПБВ):
Xтр мах = Хтр ср * [1 + (N-1)/2*(dU%/100%)]^2;
Xтр мах = Хтр ср * [1 - (N-1)/2*(dU%)/100%]^2,
где N - количество ступеней регулирования. (N-1)/2 - количество ступеней регулирования "вверх"/"вниз" от среднего;
dU% - величина регулирования напряжения РПН (ПБВ) при переключении на одну ступень, %
Величины N и dU% задаются (разными способами) в паспорте тр-ра (если паспорт отсутствует, то см. шильдик трансформатора.)
Пример:
U ВН = 110 кВ; Sном = 10000 кВА; Uк=10,5 %; РПН: 19 положений по 2,5%
1. Х тр ср = 10,5/100 * 110^2/10 = 127.05 Ом
2. Х тр мах = 127,05 * [1 + (19-1)/2 * 2,5/100]^2 = 190.64 Ом

[Гость]

[Mic61]

[ФНМ]

Расчеты токов короткого замыкания с учетом изменения коэффициента трансформации трансформаторов

Согласно РУ по релейной защите, выпуск 13Б (1985 г.), пункт 1.4.:
Расчет токов КЗ для выбора параметров срабатывания и проверки чувствительности защит должен производиться с учетом изменения сопротивлений трансформаторов (автотрансформаторов) при регулировании напряжения под нагрузкой. При этом минимальные и максимальные значения сопротивлений трансформаторов (автотрансформаторов) и соответствующие им коэффициенты трансформации должны приниматься по возможности с учетом реально используемых положений переключателя устройства РПН.

Для исследования влияния положения РПН на величину токов к. з. (ТКЗ) при внедрении «Комплекса программ для МСРЗА» были проведены расчеты.

На рис. 1 приведены рассчитанные токи к. з. на шинах 35 кВ трансформатора ТДТН-10000/110 115 ± 9х1.78 %/38,5 ± 2х2,5 %/11 кВ (Rcист = 6.5 Ом, Xcист = 16,8 Ом) для разных положений РПН и разных положениях анцапфного переключателя 35 кВ. Большая разница величин ТКЗ в 1-ом и 19-ом положениях РПН наглядно демонстрируют необходимость учета регулирования напряжения под нагрузкой.



На рис. 2 приведены рассчитанные токи к. з. на шинах 35 кВ для среднего положения РПН и среднего положения анцапфного переключателя 35 кВ. Кривая 1 соответствует расчету с учетом конкретных значений Uк в 1-ом, среднем и 19-ом положениях РПН, взятых из паспорта данного трансформатора. Кривая 2 соответствует расчету, при котором во всех положениях РПН Uк взято равным Uк для среднего положения РПН. Наглядно видно, что для более точного расчета необходимо использовать значения Uк для трех положений РПН – среднего и крайних.

Где найти конкретные значения Uк и Ркз трансформатора:

- В заводском паспорте трансформатора имеется таблица заводских испытаний трансформатора с измеренными значениями Uк и Ркз для трех положений РПН;
- На заводской таблице на трансформаторе, но там данные приведены только для среднего положения РПН;
- В каталогах завода изготовителя;
- В стандартах.

О необходимости учитывать активную составляющую сопротивления трансформатора. При КЗ на выводах 35 или 6-10 кВ влияние активной составляющей сопротивления трансформатора на величину ТКЗ незначительно, так как ее величина незначительна по сравнению с полным сопротивлением трансформатора. На воздушных линий 35 и 6-10 кВ активная часть сопротивления составляет значительную часть. Поэтому при дальних КЗ в сети 35 или 6-10 кВ активная составляющая сопротивления трансформатора влияет на величину ТКЗ.

Какие коэффициенты трансформации должны приниматься? По многолетнему опыту могу рекомендовать следующее:

• Положение анцапфного переключателя 35 кВ редко меняется. Желательно принять его существующее положение. Если это невозможно узнать, то для расчетов принимать среднее положение.
• При расчете токовых защит - с учетом реально используемых положений переключателя устройства РПН. Эти данные можно получить в группе режимов диспетчерской службы. М.А.Шабад предлагает исходить из того, что наибольшее допустимое напряжение на ВЛ-110 кВ составляет 126 кВ. Это позволяет считать коэффициент чувствительности нижестоящих защит 35 и 6-10 кВ в реальных условиях режима сетей.
• При расчете дифферециальной защиты трансформатора по глубокому убеждению автора надо вести расчет без ограничения регулирования напряжения, то есть – от 1 и до 19 положения РПН (для рассматриваемого в статье трансформатора). Причин несколько:

- Первое включение трансформатора производится в 1 положении РПН и дифзащита должна быть готова;
- Чувствительность дифзащиты, как правило, обеспечивается.
- Даже, если Кч получится меньше 2, например 1,8, а при расчете с ограничением регулирования напряжения Кч будет равным 2, надо понимать, что реально никакого повышения чувствительности не происходит, а мы только сделали расчет в облегченных условиях.

[Александр79]

Появился новый модуль для расчета параметров силовых трансформаторов с учетом РПН.
Данная программа будет полезна тем, кто выполняет расчеты токов короткого замыкания и расчеты уставок средств релейной защиты и автоматики.
Поскольку влияние устройства РПН на сопротивления трансформатора является существенным, то учет этого влияния является необходимым.
Появление нового модуля повышает точность расчетов. Вместе с тем, снижается трудоемкость расчетов, а формируемый отчет с промежуточными вычислениями позволяет убедиться в достоверности результатов.
Новый модуль находится по ссылке: