ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus
Релейная защита воздушных линий 110-220 кВ типа ЭПЗ-1636 [25] Расчет уставок устройств релейной защиты [24] ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА [18] Максимальная токовая защита [14] Проверка релейной защиты [13] Дифференциальная защита линий [12] Защита синхронных генераторов [12] Измерительные трансформаторы [10] Принципы построения измерительных и логических органов релейной защиты на полупроводниковой и интегральной базе [10] Токовая направленная защита [9] Защита электродвигателей [9] Реле [9] Защита от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью [8] Правила выполнения схем РЗА [8] Проверка защиты первичным током нагрузки и рабочим напряжением [8] Высокочастотные защиты [7] Защита воздушных и кабельных линий электропередачи [7] Защита трансформаторов и автотрансформаторов [7] Защита предохранителями и автоматическими выключателями [7] Защита от коротких замыканий на землю в сети с глухозаземленной нейтралью [6] Векторные диаграммы. Короткие замыкания в электрических системах [6] Действие релейной защиты при качаниях [6] Аппаратура для проверки релейной защиты [5] Защита шин [3] Особенности защиты линий и трансформаторов, подключенных к линиям без выключателей на стороне высшего напряжения [3] Оперативный ток [3] Общие сведения [3] Управление выключателями [2]

2-5. Дифференциальная токовая защита трансформаторов (без торможения)

РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2-5. Дифференциальная токовая защита трансформаторов (без торможения)

Основные условия расчета. Дифференциальная (продольная) токовая защита является основной быстродействующей защитой трансформаторов с обмоткой высшего напряжения 3 кВ и выше от КЗ на выводах, а также внутренних повреждений. В соответствии с «Правилами» [1] продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени должна предусматриваться на трансформаторах мощностью 6,3 MB-А и выше, а также на трансформаторах 4 MB-А при их параллельной работе и на трансформаторах меньшей мощности (но не менее 1 MB-А), если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с. Кроме того, дифференциальная защита предусматривается на трансформаторах, установленных в районах, подверженных землетрясениям (поскольку газовая защита трансформатора здесь может действовать только на сигнал).

Принцип действия, схемы выполнения и методы расчета параметров срабатывания дифференциальных зашит понижающих трансформаторов изложены в фундаментальных учебниках по РЗ [3, 4, 5 и др.], в Руководящих указаниях, вып. 4, а также в новом учебном пособии кафедры РЗА ПЭИпк «Дифференциальные защиты трансформаторов», автор А.М. Александров [13].

В распределительных сетях России и стран СНГ большинство дифференциальных защит трансформаторов выполнено на традиционных аналоговых реле типов РНТ и ДЗТ-10 завода ЧЭАЗ. В последнее десятилетие включены в работу новые реле дифференциальных защит РСТ-15 и РСТ-23, ДЗТ-23, блоки в ЯРЭ-2201 (ЧЭАЗ), а также цифровые реле фирм АББ, Сименс, Альстом. Вопросы выбора уставок этих новых реле рассмотрены в [13], как рекомендательные до накопления опыта их эксплуатации. Здесь эти рекомендации не приводятся.

На двух- и трехобмоточных силовых трансформаторах (автотрансформаторах) без регулирования напряжения под нагрузкой применяются реле серии РНТ с насыщающимися трансформаторами тока (НТТ) и короткозамкнутой обмоткой. Для за­щиты силовых трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой, как правило, применяются реле серии ДЗТ-10 с НТТ и магнитным торможением сквозным (циркулирующим) током дифференциальной защиты [3]. Исключение могут составлять трансформаторы с малыми значениями токов КЗ при повреждениях на стороне низшего напряжения, для которых более высокую чувствительность обеспечивают реле РНТ благодаря лучшей отстройке от бросков тока намагничивания (§ 2-6).

Для трансформаторов большой мощности выпускаются полупроводниковые сложные реле серии ДЗТ-20, позволяющие выполнить дифференциальную защиту с током срабатывания, значительно меньшим номинального тока трансформатора [3]. В распределительных сетях реле этой серии не применяются и в дальнейшем под индексом ДЗТ подразумеваются реле ДЗТ-11 и аналогичные. В сравнительно редких случаях для дифференциальной защиты используются обычные токовые реле серии РТ-40.

Выполнение схемы и расчеты уставок дифференциальной защиты трансформаторов имеют ряд особенностей по сравнению с выполнением схемы и расчетами уставок дифференциальных защит других элементов:

  1.  необходимость отстройки от бросков намагничивающего тока, возникающих при включении ненагруженного трансформатора (автотрансформатора) под напряжение (на холостой ход) или при восстановлении напряжения после отключения внешнего КЗ в питающей сети;
  2.  необходимость отстройки от токов небаланса, обусловленных неполным выравниванием действия неодинаковых вторичных токов в плечах дифференциальной защиты, что вызывается:

невозможностью точной установки на коммутаторе реле РНТ и ДЗТ расчетных чисел витков (дробных) уравнительных обмоток; этим вызывается появление

составляющей тока небаланса, обозначаемой I"'нб (см. далее);

регулировкой коэффициента трансформации защищаемого трансформатора (автотрансформатора) с РПН; этим вызывается изменение вторичных токов только в одном из плеч дифференциальной защиты, что приводит к появлению составляющей тока небаланса, обозначаемой I"нб (см. далее);

Наряду с этими составляющими существует составляющая тока небаланса ( I'нб), обусловленная разностью намагничивающих токов трансформаторов тока в плечах защиты (в практических расчетах ее принято считать равной току намагничивания или полной погрешности ε худшего из ТТ (см. Главу 1, §1-5). Эта составляющая, характерная для всех дифференциальных защит, может быть особенно значительной для дифференциальных защит трансформаторов, поскольку они характеризуются большими и значительно отличающимися друг от друга сопротивлениями нагрузки трансформаторов тока в плечах защиты и параметрами трансформаторов тока. Таким образом, ток небаланса дифференциальной защиты трансформаторов состоит из трех составляющих :



 

 

 

Первым условием .выбора первичного тока срабатывания защиты является отстройка от этого тока небаланса:

 

 

где kн- коэффициент надежности, учитывающий ошибку реле и необходимый запас, может быть принят равным 1,3 для реле РНТ.

Вторым условием выбора тока срабатывания защиты является отстройка от броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора (автотрансформатора) под напряжение:



где kн - коэффициент отстройки дифференциальной защиты от бросков тока намагничивания; Iном.тр - номинальный ток трансформатора.

В «Руководящих указаниях» рекомендуются значения kн = 1-1,3 для дифференциальных защит с реле серии РНТ-560 и 1,2-1,5 для защит реле ДЗТ-11 и т. п. (значения кн увеличены из-за отсутствия в этих реле короткозамкнутой обмотки и худших параметров в отношении отстройки от бросков тока намагничивания защищаемого трансформатора). В практических расчетах в выражении (2-37) обычно принимается kн= 1,3 для дифференциальной защиты с реле серии РНТ и kн= 1,5 - с реле ДЗТ-11.

В работе [3, 4] показано, что могут на основании расчета приниматься несколько меньшие значения кн, особенно для защит трансформаторов, электрически удаленных от генерирующих источников.. Коэффициент kн вычисляется по следующим эмпирическим выражениям (для трансформаторов тока с номинальным вторичным током 5 А): kн = 1,7 - 2,8 xк* для реле серии РНТ-560 и kн = 2,1 - 3,7хк*, для реле ДЗТ-11. Если в результате расчета хк* (см. далее) окажется, что хк* > 0,3, то рекомендуется принимать kн = 0,9 для РНТ-560 и = kн1 для ДЗТ-11.

Значение xк*= хкб, где хб = U2ном Sном.тр; Uном - номинальное (среднее) междуфазное напряжение трансформатора, кВ; Sном.тр- полная мощность трансформатора, MB-А. Значение хк= x1c+ (1,1 - 1,15)х(I)в , где x1c - сопротивление прямой последовательности питающей энергосистемы до точки подключения трансформатора, Ом, х(I)в- индуктивное сопротивление включаемой обмотки трансформатора при полном насыщении его магнитопровода, Ом . Предварительно значение этого сопротивления в относительных единицах или процентах определяется по эмпирическому выражению для трансформаторов с высшим напряжением 110 кВ мощностью от 6,3 до 63 MB-А: х(I)в = (12,7 + uк)/1,35, где uк —напряжение короткого замыкания в относительных единицах или процентах из паспорта трансформатора или ГОСТ. Затем по выражению (2-6) значение х(I)в определяется в именованных единицах (омах), отнесенных к номинальному напряжению стороны ВН (110 кВ), откуда трансформатор включается под напряжение. В «Руководящих указаниях» приведено несколько отличное выражение для вычисления х(I)в для трансформаторов 110-330 кВ всех мощностей: (13,9 + uк)/1,38. В этих эмпирических выражениях принимаются средние значения напряжения КЗ, т. е. не учитывается влияние РПН на изменение сопротивления трансформатора.

Например, при uкc.р = 10,5 % значение х(I)в= (12,7 + 10,5) / 1,35 = 17,2 %. При мощности двухобмоточного трансформатора 10 MB-А по выражению (2-6)   х(I)в =17,2 • 1152/(100 *10) = 227Ом. Принимаем сопротивление энергосистемы х= 30 Ом и получаем хк = 30 + 1,15 • 227 = 291 Ом. Значение xб = 1152 / 10 — 1320, xк* = 291 / 1320 = 0,22. Для дифференциальной защиты с реле РНТ-560 значениеkн= 1,7-2,8*0,22 = 1,1.

Если трансформатор трехобмоточный, значение х(I)в определяется по большему из значений uк.сp, которое обычно равно 17 % (между обмотками высшего и низшего напряжений). Для условий этого примера: х(I)в = (12,7 + 17) / 1,35 = 22 %, или290 Ом, xк = 30 + 1,15 • 290 = 364 Ом, хк*= 0,28; kн= 1,7- 2,8 • 0,28 = 0,92.

Пример расчета kн для дифференциальной защиты с реле ДЗТ-11 приведен ниже.

При вводе в эксплуатацию дифференциальной защиты с током срабатывания, выбранным по условию (2-37), рекомендуется для проверки надежности несрабатывания защиты при бросках тока намагничивания производить пять опытов включения трансформатора под напряжение (на холостой ход), наблюдая при этом за поведением контактов реле дифференциальной защиты.

В выражении (2-37) номинальный ток трансформатора принимается по паспортным данным. При их отсутствии определяется по выражению

Например, для трансформатора 10 MB-А, 115 кВ Iном.тр=0,05 кА или 50 А. Для создания расчетного запаса можно принимать 1,05Iном.тp. Таким образом, условие (2-37) не позволяет выбрать ток срабатывания дифференциальной защиты трансформаторов, выполненной на реле серий РНТ-560 или ДЗТ-10, существенно меньшим номинального тока трансформатора. Это является известным недостатком этих реле.

Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты



где Iр.мин- ток в первичной обмотке НТТ реле серий РНТ и ДЗТ, который в целях упрощения расчета определяется в предположении, что весь ток повреждения проходит только по одной стороне трансформатора, вычисляется приведением первичного тока повреждения ко вторичной цепи трансформаторов тока этой стороны с учетом вида КЗ

и схемы соединения трансформаторов тока; Iс.р — ток срабатывания реле, соответствующий числу витков первичной обмотки НТТ реле РНТ, ДЗТ, используемых на той стороне, по которой проходит ток Iр.мин.

Для трансформаторов распределительных сетей характерно именно одностороннее питание. При этом значения расчетного тока в реле дифференциальной защиты Iр.мин могут быть определены по табл. 2-1. Минимальный первичный ток на питающей стороне ВН при трехфазном КЗ на стороне НН (СН) трансформаторов с РПН определяется по формуле (2-11). Как правило, требуется kч = 2, но допускается для редких случаев снижение kч до 1,5 [1].

Задачей расчета дифференциальной защиты трансформатора с реле серии РНТ является определение тока срабатывания по условиям (2-36)-(2-38) и чисел витков обмоток НТТ.

Расчет тока небаланса. Составляющие тока небаланса, входящие в выражение (2-35), определяются расчетом следующим образом.

а)   Составляющая, обусловленная погрешностью трансформаторов тока,



где Iк.макс — периодическая составляющая (при t = 0) при расчетном внешнем трехфазном металлическом КЗ; ε — относительное значение тока намагничивания, при выборе трансформаторов тока, по кривым предельных кратностей принимается равным 0,1 (§ 1-5); kодн — коэффициент однотипности, принимается равным 1,0, если на всех сторонах трансформатора имеется не более одного выключателя, может приниматься равным 0,5, если трансформатор присоединен к сети через два выключателя, но только при рассмотрении внешнего повреждения на этой стороне, k <ыги>апер — коэффициент, учитывающий переходный режим, для реле с НТТ может быть принят равным 1.

б)   Составляющая, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора (автотрансформатора),



где Iα к.макс и Iβ к.макс - периодические составляющие токов (при t = 0), проходящих при расчетном внешнем КЗ на сторонах, где производится регулированием напряжения; Δ U и Δ U - относительные погрешности, обусловленные регулированием напряжения на сторонах защищаемого трансформатора или автотрансформатора (ΔU*РПH)- В «Руководящих указаниях» рекомендуется принимать ΔU равным половине суммарного (полного) диапазона регулирования напряжения на соответствующей стороне трансформатора; при этом определение вторичных токов в плечах защиты, выбор чисел витков обмоток НТТ для выравнивания магнитодвижущих сил производится при среднем значении регулируемого напряжения. Наряду с этим разработан («Теплоэлектропроектом») расчетный прием вычисления составляющих I'нб и I"нб при так называемом оптимальном положении регулятора РПН (Uопт на рис. 2-19). Основное отличие этой методики состоит в том, что расчетное значение тока небаланса определяется не при среднем, а при некотором оптимальном положении регулятора РПН, которое находится между средним и тем крайним положением регулятора, которому соответствует максимальное значение сквозного тока КЗ Iк.макс.вн. В ряде случаев этот прием позволяет повысить чувстви­тельность дифференциальной защиты с реле РНТ и применяется, когда по каким-либо причинам нецелесообразно или невозможно использовать дифференциальные реле с торможением типа ДЗТ.

 



 

 

 

 

 

 

 

в) Составляющая, обусловленная неточностью установки на коммутаторе реле РНТ (ДЗТ) расчетных чисел витков уравнительных обмоток (для неосновных сторон - см. далее):

 

 

 

где ω Ipacч и ω IIpacч - расчетные числа витков обмоток РНТ для неосновных сторон; IIк.макс и IIIк.макс - периодические составляющие токов КЗ (при t =0), проходящих при расчетном внешнем КЗ на сторонах, где используются соответственно числа витков (ω I и ω II).

В выражении (2-41) токи IIк.макс и IIIк.макс должны учитываться с их знаками, причем за положительные приняты направления токов к защищаемому трансформатору. Выражения (2-40) и (2-41) составлены применительно к трехобмоточному трансформатору; при двухобмоточном трансформаторе в правой части этих выражений исключаются вторые члены. Составляющая I'"нб учитывается только при расчете уточненного тока срабатывания, после выбора чисел витков обмоток НТТ. В ряде случаев большое значение составляющей I'"нб может привести к необходимости значительного увеличения предварительно выбранного Iс.з защиты с реле РНТ.

Расчет чисел витков обмоток НТТ. В начале расчета определяются вторичные токи в плечах дифференциальной защиты трансформатора. Сторону, где проходит наибольший ток, рекомендуется принимать за основную. Для этой стороны ток срабатывания реле





где Iс.з.осн - ток срабатывания защиты, выбранный по условиям (2-36)-(2-38) и приведенный к напряжению основной стороны; nт.осн - коэффициент трансформации трансформаторов тока на основной стороне; k(3)сх.осн- коэффициент схемы для трансформаторов тока на основной стороне.

Для трансформаторов с большим диапазоном регулирования напряжения на

стороне ВН ( ΔUрпн >=±10%) и большим различием токов при внешних КЗ при крайних положениях регулятора РПН (§ 2-2) расчеты Iк.макс, Iнб, выбор Iс.з и выбор числа витков обмотки НТТ, включаемой в плечо ВН, более удобно производится для значений, приведенных к этой же регулируемой стороне ВН, даже если на этой стороне ВН меньший вторичный ток.

Число витков обмотки НТТ реле РНТ, подключаемой к трансформаторам тока основной стороны,



где Fc.p - МДС, необходимая для срабатывания реле, А; для реле РНТ-565 равна (100 ±5) А; для реле РНТ-562 (снятых с производства) (60 ± 4) А.

В качестве основной может использоваться либо одна из уравнительных обмоток (рис. 2-20, а), либо рабочая (дифференциальная) обмотка реле (рис. 2-20, б). Для схемы включения реле по рис. 2-20, а условие равенства нулю (при неучете небаланса) результирующей МДС, в режимах нагрузки или внешних КЗ имеет вид:



 



 

Из соотношения (2-44) следует, что число витков обмотки НТТ, включаемой на неосновной стороне, должно быть

 

 

 

Если для трансформатора с большим диапазоном регулирования напряжения на стороне ВН в начале расчета были вычислены значения Iс.р.неосн и ωнеосн для стороны ВН по выражениям, аналогичным (2-42) и (2-43), то из условия (2-44) можно определить, что



 

 

 

При включении реле по схеме 2-20, а одна из уравнительных обмоток является основной (ωypI= ωосн ), а другая - неосновной (ωypII= ωнеосн)- При включении реле по схеме 2-20,6 рабочая (дифференциальная) обмотка является основной: ωраб.(диф)осн а одна из уравнительных обмоток - неосновной, причем число витков на ней

 



При необходимости установки тока срабатывания реле РНТ-565 ниже 2,87 А (но не менее 1,45 А) можно использовать обе уравнительные и рабочую обмотки. На рабочей обмотке и той уравнительной обмотке, которая включается на основной стороне, произвольно подбираются числа витков, сумма которых должна быть равна числу ωосн, полненному из выражения (2-43). Число витков уравнительной обмотки неосновной стороны определяется как разность между расчетным числом ωнеосн из выражения (2-45) и ранее выбранным числом витков рабочей обмотки.

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для трехобмоточного трансформатора, у которого две неосновные стороны, выражение (2-44) приобретает вид:

где I2осн, I2I, I2II - вторичные номинальные токи в плечах защиты для основной и неосновных сторон I и II; ωосн ωI расч, ωII расч - принятое число витков для основной стороны и расчетные числа витков для неосновных сторон I и II. При этом числа витков, устанавливаемые на уравнительных обмотках реле РНТ (на неосновных сторонах), определяются по выражению (2-46). Правильность выбора витков проверяется по уравнению (2-44) или (2-44а).

Число витков или сопротивление в цепи короткозамкнутой обмотки реле РНТ рекомендуется принимать при Iс.з >= 1,3Iном.тр следующим:  для реле РТН-562 - положение штепсельных винтов Б - Б; для реле РТН-565 - сопротивление в цепи короткозамкнутой обмотки RK = 3-4 Ом . При сопротивлении вторичной нагрузки трансформаторов тока защиты (zн.расч), близком по значению к zн.доп, рекомендуется установить RK = 0,8-1 Ом, хотя при уменьшении RK замедляется срабатывание реле при КЗ в зоне действия. Однако даже при RK = 0 время срабатывания реле не превышает 0,1-0,12 с.

Примеры расчета дифференциальной защиты (без торможения)

Пример 9. Выбираются уставки дифференциальной защиты с реле РТН-565 двухобмоточного трансформатора 6,3 MBA по исходным данным, приведенным на рис. 2-21.

Решение. Рассчитываются токи КЗ в соответствии с указаниями § 2-2. Значе­ния токов приведены на рис. 2-21.

Определяются средние значения первичных и вторичных номинальных токов для всех сторон защищаемого трансформатора (табл. 2-5).

Определяется первичный ток небаланса по выражению (2-35) без учета составляющей I'"нб, так как неизвестно насколько точно удастся в ходе расчета

подобрать числа витков обмоток НТТ реле. В соответствии с выражениями (2-35), (2-39) и (2-40) первичный ток небаланса, приведенный к регулируемой стороне ВН

Iнб = I'нб + I"нб = (1 • 1 •0,1 + 0,1) • 320 = 64 А, где Δ U = Δ U*РПН = 0,1, т. е. половине суммарного диапазона регулирования напряжения на стороне ВН (рис2-21).

Определяется предварительное, без учета I"нб, значение тока срабатывания защиты по условию отстройки от тока небаланса по формуле (2-36): Iс.з>=1,3 • 64 = 83 А

По условию отстройки от броска тока намагничивания (2-37) Iс.з>= > 1,3 • 31,7 = 41,2 А т. е. меньше, чем по условию (2-36), и поэтому нет необходимости уточнять значение kн в выражении (2-37) с целью его снижения (изложено выше).

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



а) При двухфазном КЗ в точке К2 (рис. 2-21) ток повреждения проходит через трансформаторы тока стороны 110 кВ, соединенные в треугольник. В этом случае расчетный ток в реле дифференциальной защиты (при двух- или трехрелейном исполнении) определяется по табл. 2-1 для схем треугольника с тремя реле (рис. 2-1, в) или треугольника о двумя реле (рис. 2-1, г): Iр.мин = 1,5 • 220 / 20 = 16,5 А. Токи в цепях дифференциальной защиты при этом КЗ показаны на рис. 2-22.

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ток срабатывания реле (предварительный):                                             



 

 

 

Предварительное значение коэффициента чувствительности по (2-38) k(2)ч = 16,5/7,2= 2,3>2.

б) При однофазном КЗ в точке К2 (рис. 2-21) ток повреждения проходит, только по одной фазе и, следовательно, по одному из трансформаторов тока стороны 110 кВ.

Поэтому расчетный ток в реле Iр.мин= 1000/20 = 50 А; k(I)ч = 50/7,2 = 7. Поскольку в обоих случаях kч > 2, расчет можно продолжать.

Определяются числа витков обмоток реле с учетом того, что на коммутаторе реле РНТ-565 можно подобрать практически любое целое число витков как рабочей, так и уравнительных обмоток. Расчет начинается с выбора числа витков неосновной стороны 110 кВ, так как это питающая сторона с регулируемым напряжением. Как видно из табл. 2-6, в которую сведены расчеты, полученное дробное число витков основной обмотки (сторона НН), вызвало появление составляющей I'"нб, что привело к

существенному увеличению предварительно выбранного тока срабатывания защиты.

На увеличение этого тока повлияло и полученное в п. 13 (таблицы 2-6) число витков неосновной обмотки (сторона ВН).



Коэффициент чувствительности при КЗ в точке К2 (при окончательно выбранных числах витков и токе срабатывания реле при прохождении тока КЗ по стороне ВН Iс.р= 100/11 =9,1 А) k(2)ч= Iр.мин/Iс.р= 16,5/9,1 = 1,81. Надо заметить, что, несмотря на kч= 2 [1], защита получилась очень грубой (300% Iном.тр). В этом случае целесообразнее применить реле типа ДЗТ-11 (§ 2-5). При их отсутствии можно рассмотреть один из способов снижения расчетного значения Iнб и, следовательно, Iс.з:

а) определение I'нб= Iнам по фактической (или типовой) характеристике намагничивания (§ 2-2) в случаях применения мощных выносных трансформаторов тока и при zн.расч<< zн.доп (§ 1-5); определение производится для каждой из групп трансформаторов тока дифференциальной защиты при I(3)к.макс внешнего КЗ, принимается наибольшее из полученных значений;

б) определение Iнб = I'нб + I"нб при оптимальном (а не среднем) положении регулятора напряжения (РПН), как показано ниже;

в) изменение коэффициента трансформации трансформаторов тока одной из сторон, если это позволяет снизить I'"нб и не противоречит другим условиям;

г) уменьшение значения zн.расч (если это возможно).

Производится расчетная проверка трансформаторов тока на обеих сторонах трансформатора в объеме, указанном в §1-5 аналогично примеру 4. При расчетной проверке трансформатора тока с I2ном= 5 А на 10%-ную погрешность сопротивление дифференциальных реле типов РНТ-565 и ДЗТ-11, наиболее часто применяемых в распределительных сетях, для режима внешнего (сквозного) КЗ практически может приниматься zp = 0,1 Ом. В редких случаях включения на тормозной обмотке реле ДЗТ-11 более 12 витков (§ 2-5) zp= 0,2 Ом (для проверки трансформаторов тока того плеча дифференциальной защиты, в которое включена тормозная обмотка).

Проверка показываем непригодность встроенных трансформаторов тока типа ТВТ-110 с nт = 100/5. При использовании nт = 150/5 эти трансформаторы тока обеспечивают необходимую точность работы, но не позволяют применить схему защиты с дешунтированием электромагнита включения (ЭВ) короткозамыкателя (§2-2). Трансформаторы тока типа ТФНД-110М (ТФЗМ 110Б) при nт = 100/5 обеспечивают ε <10 % и позволяют применить схему с дешунтированием ЭВ.

Определяется ток срабатывания реле РТБ блокировки отключения отделителя ОД, которое должно надежно (при kч > 2) срабатывать при включении короткозамыкателя КЗ, т. е. при однофазном КЗ в точке КЗ (рис.2-21) в минимальном режиме работы системы. Первичный ток срабатывания реле РТБ Iс.з= I(I)к.минkч=1000/2,5=400А.

Вторичный ток срабатывания реле Ic.p = Iс.з/nт = 400/60 = 6,7А, где nт — коэффициент трансформации трансформатора тока типа ТШЛ-0,5, устанавливаемого в цепи КЗ для питания реле РТБ (и ранее применявшегося реле БРО); при одном витке nт= 60; при двух - nт= 30; при трех - nт= 20. Устанавливается реле РТ-40/10.

При определении I(I)к.мин следует учитывать случай одновременного трехфазного КЗ за трансформатором. Если соотношения параметров питающей системы и трансформатора таковы, что





то одновременное трехфазное КЗ за трансформатором может существенно уменьшить ток однофазного КЗ.

Для приближенной оценки снижения значения I(I)к в зависимости от соотношения параметров системы (x, хос) и трансформатора (хIтp) можно воспользоваться кривыми, приведенными на рис. 2-23 [7].

Например, ток I(I)к в точке включения короткозамыкателя без одновременного трехфазного КЗ равен 900А. Параметры питающей системы в минимальном режиме: xIc = 55 Ом и хос = 110 Ом. Рассматривается трехфазное КЗ за трансформатором мощностью 16 MB-А с Δ UРПН = ± 16%, у которого хIтр.мин = 57 Ом (§ 2-2). Определяются отношения (2-47);



По кривым рис. 2-23 определяется, что заданный ток I(I)к при этих соотношениях уменьшается в n=1,5 раза при одновременном трехфазном КЗ за трансформатором при условии, что его нейтраль 110кВ изолирована. При заземленной нейтрали и при других видах КЗ за трансформатором уменьшение тока будет значительно меньшим. Следовательно, для определения чувствительности реле РТБ (и ранее применявшегося реле БРО) принимается I(I)к.мин= 900/1,5 = 600 А. При тех же параметрах системы, но

при мощности трансформатора 6,3 MB-А и Δ UРПН= ± 16% x1тр мин = 162 Ом. При этом отношение (2-47) равно 162/55 = 3 и, следовательно, можно не учитывать

снижения тока однофазного КЗ при одновременном трехфазном КЗ за этим трансформатором.

Возможность уменьшения тока I(I)к при включении КЗ и одновременном трехфазном КЗ за трансформатором должна учитываться и при оценке чувствительности токовых защит нулевой последовательности линий 110 кВ и выше.

В общем случае для стандартных двухобмоточных трансформаторов с Δ UРПН=± 16% и трехобмоточных трансформаторов с Δ Uα= ± 10% и Δ U = ± 5% (с «нулевым» сопротивлением обмотки среднего напряжения) чувствительность дифференциальной защиты без торможения оказывается недостаточной и поэтому, как правило, выполняется дифференциальная защита с торможением на реле серии ДЗТ.

22 Октябрь, 2014              14081              ]]>Печать]]>
0 / 0 ( Нет оценки )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы