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]

9-2. Дифференциальная защита

а) Область применения и принцип действия

Дифференциальная защита применяется в качестве основной быстродействующей защиты трансформаторов и автотрансформаторов. Ввиду ее сравнительной сложности дифференциальная защита устанавливается не на всех трансформаторах (автотрансформаторах), а лишь в следующих случаях [Л. 41]:

1) на одиночно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 6300 кВ *А и выше;

2) на параллельно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 4 000 кВ *А и выше;

3) на трансформаторах мощностью 1 000 кВ*А и выше, если токовая отсечка не обеспечивает необходимой чувствительности а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 1 с.

При параллельной работе трансформаторов (автотрансформаторов) дифференциальная защита обеспечивает не только быстрое, но и селективное отключение поврежденного трансформатора (автотрансформатора), что поясняется на рис. 9-1.

Если параллельно работающие трансформаторы T1 и Т2 имеют только максимальные токовые защиты, то при повреждении, например, в точке К на вводах низшего напряжения трансформатора T1 подействуют максимальные токовые защиты обоих трансформаторов, а так как их выдержки времени одинаковы, отключатся оба трансформатора.

Дифференциальная защита, действующая без выдержки времени, обеспечивает в рассмотренном случае отключение только поврежденного трансформатора. Для выполнения дифференциальной защиты трансформатора (автотрансформатора) устанавливаются трансформаторы тока со стороны всех его обмоток, как показано на рис. 9-2 для двухобмоточного трансформатора. Вторичные обмотки соединяются в дифференциальную схему (см. §8-3) и параллельно к ним подключается токовое реле. Аналогично выполняется дифференциальная защита автотрансформатора.

При рассмотрении принципа действия дифференциальной защиты условно принимается, что защищаемый трансформатор имеет коэффициент трансформации, равный единице, одинаковое соединение обмоток и одинаковые трансформаторы тока с обеих сторон.

Согласно выражению (8-2) при прохождении через трансформатор сквозного тока нагрузки или к. з. ток в реле равен:

При принятых выше условиях и пренебрегая током намагничивания трансформатора, который в нормальном режиме имеет малую величину, можно считать, что первичные токи равны II= III и, следовательно, вторичные токи I1 = I2. С учетом этого

Таким образом, если схема дифференциальной защиты выполнена правильно и трансформаторы тока имеют точно совпадающие характеристики, то при прохождении через трансформатор тока нагрузки или тока сквозного к. з. ток в реле дифференциальной защиты трансформатора отсутствует. Следовательно, дифференциальная защита трансформатора, так же как дифференциальная защита линий, на такие режимы не реагирует.

Практически вследствие несовпадения характеристик трансформаторов тока вторичные токи не равны и поэтому в реле проходит ток небаланса, т. е.

Для того чтобы дифференциальная защита не подействовала от тока небаланса, ее ток срабатывания должен быть больше этого тока, т. е.

При к. з. в трансформаторе или любом другом месте между трансформаторами тока направление токов III и I2 изменится на противоположное, как показано на рис. 9-2, б. При этом ток в реле согласно (8-9) станет равным

Таким образом, при к. з. в зоне дифференциальной защиты в реле проходит полный ток к. з., деленный на коэффициент трансформации трансформаторов тока. Под влиянием этого тока защита срабатывает и производит отключение поврежденного трансформатора.

б) Особенности, влияющие на выполнение дифференциальной защиты трансформаторов (автотрансформаторов)

1. Наличие намагничивающего тока, проходящего только со стороны источника питания

Даже в том случае, когда трансформатор (автотрансформатор) имеет коэффициент трансформации, равный единице, и одинаковое соединение обмоток, ток со стороны источника питания больше тока со стороны нагрузки на величину намагничивающего тока.

Намагничивающий ток в нормальном режиме составляет примерно 1—5% номинального тока трансформатора (автотрансформатора) и поэтому вызывает лишь некоторое увеличение тока набаланса.

Иные явления происходят при включении холостого трансформатора (автотрансформатора) под напряжение или при восстановлении напряжения после отключения к. з.

В этих случаях в обмотке трансформатора (автотрансформатора) со стороны источника питания возникает бросок намагничивающего тока, величина которого в первый момент времени в 5—8 раз превышает номинальный ток трансформатора (автотрансформатора), но быстро в течение времени порядка 1 с затухает до величины порядка 20% номинального тока.

Для предотвращения ложного срабатывания дифференциальной защиты от броска намагничивающего тока ток срабатывания защиты должен быть больше максимального значения намагничивающего тока, т. е.

Величина Iнам.макс зависит от конструкции трансформатора (автотрансформатора), момента его включения под напряжение и ряда других условий, трудно поддающихся учету. Поэтому при практических расчетах дифференциальной защиты ток срабатывания определяется на основании опыта эксплуатации и специальных испытаний по формуле

где Iном — для трансформаторов номинальный ток обмотки, имеющей наибольшую мощность; для автотрансформаторов — номинальный ток, определенный по его типовой мощности; — коэффициент надежности отстройки, принимаемый равным от 1 до 4, в зависимости от типа реле, используемых в схеме дифференциальной защиты.

Автотрансформаторы характеризуются двумя значениями мощности: номинальной или проходной мощностью SН0М и типовой или расчетной мощностью Sтип.

Номинальной мощностью автотрансформатора называется та предельная мощность, которая может быть передана через автотрансформатор на стороне высшего напряжения.

Типовой мощностью автотрансформатора называется мощность, на которую рассчитаны его обмотки.

Номинальная (проходная) и типовая (расчетная) мощности находятся между собой в следующем соотношении:

UB — номинальное высшее напряжение; UC — номинальное среднее напряжение.

Установка величины тока срабатывания больше максимального значения намагничивающего тока — не единственный способ отстройки от бросков намагничивающего тока. Ранее довольно широко применялись дифференциальные защиты трансформаторов с током срабатывания, меньшим номинального тока защищаемого трансформатора, но с выдержкой времени порядка 0,5—0,8 с. За это время, как указывалось выше, намагничивающий ток затухает и токовые реле дифференциальной защиты возвращаются в исходное положение еще до истечения указанной выдержки времени. В настоящее время дифференциальная защита с выдержкой времени не применяется. Наличие выдержки времени ухудшает защиту самого трансформатора (автотрансформатора), увеличивая размеры повреждений, а также приводит к необходимости повышения выдержек времени защиты линий для обеспечения селективности их действия с дифференциальной защитой трансформаторов.

Некоторые иностранные фирмы выпускали реле для дифференциальной защиты трансформаторов (автотрансформаторов), снабженные специальными блокирующими устройствами для отстройки от бросков намагничивающего тока. Однако из-за сложности и недостаточной надежности такие реле в СССР распространения не получили.

2. Неравенство вторичных токов и разнотипность трансформаторов тока

Из принципа действия дифференциальной защиты следует, что для получения наименьших токов небаланса трансформаторы тока должны иметь одинаковые характеристики, что при осуществлении дифференциальной защиты трансформаторов (автотрансформаторов) практически невыполнимо.

Поскольку у трансформаторов и автотрансформаторов токи со стороны обмоток высшего, среднего и низшего напряжений не равны, трансформаторы тока, выбираемые по номинальным токам обмоток, имеют разные коэффициенты трансформации и различное конструктивное выполнение. Вследствие этого они имеют различные характеристики и погрешности.

Номинальные токи обмоток трансформаторов (автотрансформаторов), как правило, не совпадают со шкалой номинальных токов трансформаторов тока. Поэтому при выборе трансформаторов тока принимается трансформатор тока, номинальный ток которого является ближайшим большим по отношению к номинальному току обмотки трансформатора (автотрансформатора).

Так, например, номинальные токи обмоток трансформатора мощностью 5 600 кВ • А, напряжением 35/6,6 кВ составляют:

со стороны обмотки 35 кВ

При определенных выше номинальных токах трансформаторы тока должны иметь коэффициенты трансформации: со стороны 35 кВ — 100/5 и со стороны 6,6 кВ — 600/5. При этом вторичные токи трансформаторов тока составляют (рис. 9-3, а):

со стороны обмотки 35 кВ

Таким образом, вследствие неравенства вторичных токов в плечах дифференциальной защиты в дифференциальном реле при номинальной нагрузке трансформатора проходит ток небаланса, равный:

При сквозном к. з. этот ток возрастает пропорционально току к. з., а также вследствие возрастания погрешностей трансформаторов тока, имеющих неодинаковые характеристики, что может вызвать ложное действие дифференциальной защиты.

Поэтому для снижения тока небаланса, вызванного неравенством вторичных токов трансформаторов тока дифференциальной защиты, производится выравнивание этих токов путем включения специальных промежуточных автотрансформаторов тока AT или путем использования выравнивающих или уравнительных обмоток дифференциальных реле (см. ниже).

Промежуточные автотрансформаторы тока, как показано на рис. 9-3, б и в, могут включаться как со стороны обмотки низшего напряжения, так и со стороны обмотки высшего напряжения. Рекомендуется включать их со стороны более мощных трансформаторов тока.

Для рассмотренного выше трансформатора промежуточный автотрансформатор тока AT, установленный со стороны 6,6 кВ (рис. 9-3, б), должен повышать ток с 4,08 до 4,62 А, т. е. должен включаться как повышающий и иметь коэффициент трансформации:

При установке промежуточного автотрансформатора тока со стороны 35 кВ (рис. 9-3, в) он должен понижать ток с 4,62 до 4,08 А, т. е. должен включаться как понижающий и иметь коэффициент трансформации

3. Неодинаковые схемы соединения обмоток трансформаторов

Рассмотренные выше соотношения токов в схеме дифференциальной защиты справедливы только для трансформаторов, имеющих одинаковые схемы соединения обмоток: звезда — звезда или треугольник — треугольник. При неодинаковых схемах соединения обмоток, например звезда :— треугольник, эти соотношения несправедливы, так как токи со стороны обмотки, соединенной в звезду, и токи со стороны обмотки, соединенной в треугольник, оказываются сдвинутыми относительно друг друга па некоторый угол, величина которого зависит от схемы соединения обмоток. Угловой сдвиг токов создает большие токи небаланса в реле дифференциальной защиты.

Прохождение токов через трансформатор с соединением обмоток звезда — треугольник и векторные диаграммы, поясняющие образование углового сдвига, показаны на рис. 9-4.

Как видно, токи в фазах обмотки, соединенной в звезду , и в фазах обмотки, соединенной в треугольник (рис. 9-4, б и в), не имеют углового сдвига. Однако в месте установки трансформаторов тока 2Т со стороны обмотки, соединенной в треугольник, проходят токи, равные геометрической разности фазных токов (рис. 9-4, г); так, в фазе АII проходит ток равный разности фазных токов аналогично в фазе В II проходит ток и в фазе СII — ток

Эти токи, как видно из векторной диаграммы па рис. 9-4, г и д, сдвинуты относительно токов на угол 330°

по движению часовой стрелки (или на 30° против движения часовой стрелки).

Соединение обмоток трансформатора по схеме звезда — треугольник, создающее такой угол между токами, называется 11-й группой.

Из рис. 9-4, д видно, что даже при равенстве величин первичных токов со стороны обмоток, соединенных в звезду и в треугольник, т. е. когда их геометрическая разность из-за наличия углового сдвига не равна нулю, а равна вектору

При угловом сдвиге 30° и равенстве величин токов величина тока Iр определяется выражением

или с учетом того, что sin 15° = 0,26,

Таким образом, угловой сдвиг первичных токов трансформатора является источником значительных токов небаланса в реле дифференциальной защиты.

Поэтому при выполнении дифференциальной защиты трансформаторов производится компенсация углового сдвига вторичных токов путем специального соединения вторичных обмоток трансформаторов тока.

Вторичные обмотки трансформаторов тока 1T, установленных со стороны обмотки ВН трансформатора, соединенной в схему звезды, соединяются в такой же треугольник, как и обмотка НН трансформатора, а вторичные обмотки трансформаторов тока 2Т, установленных со стороны обмотки НН трансформатора, соединенной в схему треугольника, соединяются в такую же звезду, как и обмотка ВН трансформатора.

При таком соединении вторичных обмоток трансформаторов тока, как показано на рис. 9-5, в трансформаторах тока 1T, вторичные обмотки которых соединены в треугольник, создается сдвиг токов на такой же угол, как и в соединенной в треугольник обмотке НН трансформатора, что и обеспечивает совпадение фаз вторичных токов в плечах дифференциальной защиты.

При определении коэффициента трансформации промежуточного автотрансформатора тока в случае соединения одной из групп трансформаторов тока в треугольник необходимо учитывать увеличение в 1,73 раза тока, подходящего со стороны этих трансформаторов тока.

Если принять, что обмотки рассмотренного выше трансформатора соединены по схеме звезда — треугольник, то трансформаторы тока должны быть соединены по схеме рис. 9-5. При этом вторичный ток со стороны обмотки 35 кВ будет равен:

Соответственно разлость вторичных токов при отсутствии промежуточного автотрансформатора тока возрастет до

Поэтому промежуточный автотрансформатор тока при установке его со стороны 6,6 кВ должен иметь коэффициент трансформации

Для уменьшения коэффициента трансформации промежуточного автотрансформатора тока коэффициент трансформации трансформаторов тока, устанавливаемых со стороны обмотки трансформатора, соединенной в звезду, выбирается по номинальному току обмотки, увеличенному в 1,73 раза.

Так, для рассмотренного выше трансформатора при номинальном токе обмотки 35 кВ, 92,5 А коэффициент трансформации трансформаторов тока выбирается по току 92,5*1,73=160 А и принимается равным 200/5. Тогда вторичный ток трансформаторов тока со стороны 35 кВ будет равен:

При этом коэффициент трансформации промежуточного автотрансформатора тока становится близким к единице и равным при установке его со стороны 6,6 кВ

При таких коэффициентах трансформации промежуточных автотрансформаторов тока их можно вообще не устанавливать.

4. Наличие токов небаланса в схеме дифференциальной защиты

Токи небаланса в схеме дифференциальной защиты трансформаторов и автотрансформаторов имеют место из-за погрешностей трансформаторов тока, из-за изменения коэффициента трансформации защищаемого трансформатора (автотрансформатора) при регулировании напряжения, из-за неточного выравнивания вторичных токов.

Для отстройки дифференциальной защиты от тока небаланса при сквозном к. з. ее ток срабатывания должен удовлетворять условию

где — коэффициент надежности отстройки, принимаемый равным 1,3.

Величина расчетного тока небаланса, определяемая погрешностями трансформаторов тока, вычисляется по формуле:

где — коэффициент, учитывающий влияние на быстродействующие защиты переходных процессов при к. з., которые сопровождаются прохождением апериодических составляющих в токе к. з.; принимается равным 1 для реле, имеющих БНТ с короткозамкнутыми обмотками, и равным 2 для реле без БНТ; — коэффициент однотипности условий работы трансформаторов тока, принимаемый равным 0,5 в тех случаях, когда трансформаторы тока обтекаются близкими по величине токами, и равным 1 в остальных случаях; f = 0,1 — погрешность трансформаторов тока, удовлетворяющих 10%-ной кратности (см.гл. 3); Iк.з.макс — наибольший ток к. з. при сквозном к. з.

Величина расчетного тока небаланса, определяемая изменением коэффициента трансформации защищаемого трансформатора при регулировании напряжения, вычисляется по формулам:

при регулировании с одной стороны трансформатора (автотрансформатора)

при регулировании с двух сторон трансформатора (автотрансформатора)

где — половина регулировочного диапазона с соответствующей стороны от среднего значения, для которого производится выравнивание вторичных токов (например, при половине регулировочного диапазона N = 10% = 0,1).

Величина расчетного тока небаланса, определяемая неточным выравниванием вторичных токов, вычисляется по формуле:

где —расчетные числа витков обмоток БНТ реле РНТ для неосновных сторон (сторон с меньшим вторичным током); — принятые числа витков обмоток БНТ реле РНТ для неосновных сторон (ближайшие большие или меньшие целые числа витков); Iк.з.макс — наибольшие значения токов к. з. при сквозном к. з. со стороны, где включены обмотки БНТ с витками

Таким образом, суммарный расчетный ток небаланса определяется как сумма трех составляющих, т. е.

Обычно при расчете дифференциальной защиты трансформаторов (автотрансформаторов) вначале определяется ток небаланса как сумма

Затем после выбора тока срабатывания и определения расчетных чисел витков БНТ реле РНТ определяется дополнительно суммарный ток небаланса по формуле (9-10) и производится уточнение ранее выбранного тока срабатывания.

в) Схемы и расчет дифференциальной защиты

1. Дифференциальная отсечка



Дифференциальной отсечкой называется дифференциальная защита мгновенного действия, имеющая ток срабатывания больше броска намагничивающего тока. Принципиальная схема дифференциальной отсечки двухобмоточ-ного трансформатора приведена на рис. 9-6.

Ток срабатывания дифференциальной отсечки определяют главным образом условием отстройки от броска намагничивающего тока согласно формуле (9-3), принимая = 3 4.

Броски намагничивающего тока в первый момент включения трансформатора могут иметь большие значения и даже превышать ток срабатывания дифференциальной отсечки, выбранный с указанным коэффициентом надежности отстройки. Однако эти токи очень быстро затухают, что дает возможность отстроиться от них за счет собственного времени действия реле дифференциальной отсечки. Для этого в схеме дифференциальной отсечки применяют выходное промежуточное реле (реле П на рис. 9-6) типа РП-251, которое имеет время срабатывания 0,07—0,08 с.

Ток срабатывания дифференциальной отсечки определяется также условием отстройки от токов небаланса, который вычисляется по формуле (9-11). Из двух значений тока срабатывания принимается большее. В тех случаях, когда погрешность трансформаторов тока не превышает 10%, определяющим является условие (9-3).

Основным достоинством дифференциальной отсечки является простота схемы и быстродействие. Недостатком является большой ток срабатывания, вследствие чего защита в ряде случаев оказывается недостаточно чувствительной.

Чувствительность дифференциальной отсечки характеризуется коэффициентом чувствительности

где Iк.з.мин — минимальный ток к. з. при повреждениях в зоне действия дифференциальной отсечки; Iс.з— ток срабатывания дифференциальной отсечки.

Коэффициент чувствительности должен быть не менее двух.

2. Дифференциальная защита с реле РНТ-565

Принципиальные схемы дифференциальной защиты с реле РНТ-565 (см. гл. 3) приведены на рис. 9-7 и 9-8.

Быстронасыщающийся трансформатор реле РНТ-565 является одновременно и промежуточным трансформатором для компенсации неравенства вторичных токов в плечах дифференциальной защиты и имеет для этой цели специальные уравнительные обмотки. Ток во вторичной обмотке БНТ, к которой подключено реле, определяется суммарным магнитным потоком в сердечнике, который создается как рабочей, так и уравнительными обмотками. Для того чтобы при прохождении через трансформатор сквозного тока нагрузки или к. з. ток во вторичной обмотке был равен нулю, необходимо правильно включить рабочую и уравнительные обмотки в дифференциальную схему и так подобрать число витков обмоток, чтобы компенсировать неравенство вторичных токов трансформаторов тока и установить необходимый ток срабатывания.

При выполнении дифференциальной защиты двухобмо-точного трансформатора (рис. 9-7) цепи от трансформаторов тока с обеих его сторон присоединяются к уравнительным обмоткам У1 и У2 так, чтобы при прохождении через трансформатор сквозного тока токи в уравнительных обмотках были направлены встречно. В принципе для компенсации неравенства вторичных токов трансформаторов тока можно было бы использовать только одну уравнительную обмотку БНТ. Однако при использовании обеих обмоток обеспечивается более точная компенсация неравенства вторичных токов.

Расчет дифференциальной защиты производится в следующей последовательности:

1) Определяется ток срабатывания защиты по первому условию по формуле (9-3), при коэффициенте надежности отстройки,

Определяется расчетный ток небаланса по формуле (9-11) и ток срабатывания по второму условию по формуле (9-5). Принимается большее значение тока срабатывания защиты Iс з.

2) Определяются первичные токи для всех обмоток защищаемого трансформатора (автотрансформатора), соответствующие номинальной мощности наиболее мощной обмотки трансформатора или проходной мощности автотрансформатора при среднем положении устройства регулирования напряжения, и вторичные токи в плечах дифференциальной защиты.

3) Определяется вторичный ток срабатывания, отнесенный к стороне с большим вторичным током:



где nT1— коэффициент трансформации трансформаторов тока с большим вторичным током.

4) Определяется расчетное число витков обмоток БНТ со стороны с большим вторичным током, которая называется основной:

где —суммарное число витков рабочей и первой уравнительной обмоток с основной стороны; 100 — намагничивающая сила срабатывания реле РНТ-565, А.

В соответствии с имеющимися на обмотках отпайками для регулирования числа витков принимается ближайшее меньшее к значение, которое может быть установлено на рабочей и первой уравнительной обмотках в сумме или на одной из этих обмоток полностью. Таким образом, установленное число витков с основной стороны в общем случае равно:

5) Определяется расчетное число витков со стороны с меньшим вторичным током, которая называется неосновной, из условия, чтобы при прохождении через трансформатор сквозного тока ток во вторичной обмотке В был равен нулю. Это условие выполняется, когда равен нулю суммарный магнитный поток в сердечнике БНТ, что имеет место при равенстве нулю магнитодвижущих сил, создаваемых его обмотками, т. е. при условии

В соответствии с имеющимися отпайками для регулирования числа витков второй уравнительной обмотки принимается ближайшее меньшее или большее значение, которое может быть установлено на этой обмотке,

6) После расчета чисел витков обмоток БНТ и подбора отпаек вычисляется по формуле (9-9) ток небаланса, вызванный неточной компенсацией вторичных токов, и суммарный расчетный ток небаланса по формуле (9-10). Затем по формуле (9-5) вновь определяется ток срабатывания дифференциальной защиты, и если он получился больше определенного в п. 1, то необходимо вновь пересчитать числа витков обмоток БНТ. Расчет повторяется до тех пор, пока ток срабатывания, определенный с учетом Iз.нб.расч станет равным или меньше тока срабатывания, определенного предыдущим расчетом.

7) Определяется коэффициент чувствительности при к. з. в зоне дифференциальной защиты при условиях, когда ток к. з. Iк.з.мин имеет наименьшее значение. В соответствии с рекомендациями [Л. 76] коэффициент чувствительности можно определять (упрощенно) по полному току к. з., отнесенному к основной стороне по формуле:

где Iср1 — вторичный ток срабатывания, отнесенный к основной стороне и определяемый по формуле (9-13);

Здесь Iк.з.мин — полный ток в месте к. з. в минимальном режиме.

Коэффициент чувствительности должен быть не менее двух.

При выполнении дифференциальной защиты трехобмо-точного трансформатора или автотрансформатора вначале аналогично предыдущему определяются первичные токи со всех сторон, соответствующие номинальной мощности наиболее мощной обмотки трансформатора или проходной мощности автотрансформатора, определяются вторичные токи в соответствующих плечах дифференциальной защиты и выявляется сторона с большим током.

Трансформаторы тока стороны с большим вторичным током, которая также называется основной (например, обмотка III на рис. 9-8), присоединяются непосредственно к рабочей обмотке Р, а трансформаторы тока двух других неосновных сторон присоединяются к уравнительным обмоткам У1 и У2.

Расчет дифференциальной защиты трехобмоточного трансформатора (автотрансформатора) производится в следующей последовательности:

1) Определяются токи срабатывания защиты по первому и второму условиям по формулам (9-3) и (9-5) соответственно. При этом расчетный ток небаланса определяется по формуле (9-11). По результатам расчетов принимается большее значение тока срабатывания I с.з.

2) Определяется вторичный ток срабатывания, отнесенный к основной стороне по формуле (9-13).

3) Определяется расчетное число витков рабочей обмотки по формуле (9-14). В соответствии с имеющимися отпайками для регулирования числа витков рабочей обмотки принимается ближайшее меньшее к значение

4) Определяются числа витков уравнительных обмоток исходя из условия равенства нулю суммарного магнитного потока в сердечнике БНТ аналогично двухобмоточному трансформатору.

Так, если отключена обмотка II, то указанному условию удовлетворяет равенство

откуда расчетное число витков первой уравнительной обмотки равно:

Аналогично, считая отключенной обмотку I, получаем формулу для определения расчетного числа витков второй уравнительной обмотки:

В соответствии с имеющимися отпайками для регулирования чисел витков уравнительных обмоток принимаются ближайшие меньшие или большие значения, которые могут быть установлены на этих обмотках

5) Вычисляется по формуле (9-9) расчетный ток небаланса, вызванный неточной компенсацией вторичных токов, и суммарный расчетный ток небаланса по формуле (9-10). Затем аналогично расчету двухобмоточного трансформатора производится пересчет тока срабатывания и определяется коэффициент чувствительности по формуле (9-16).

Ранее для дифференциальной защиты трансформаторов (автотрансформаторов) выпускалось специальное токовое реле ЭТ-561 с быстронасыщающимся трансформатором ВТН-561. Схема и расчет дифференциальной защиты с этим реле рассмотрены в [Л. 2].

г) Дифференциальная защита с торможением

В ряде случаев, когда при сквозных к. з. через трансформаторы тока дифференциальной защиты проходят большие токи к. з., токи небаланса, определяемые по формулам (9-6) и (9-7), и соответственно ток срабатывания, определяемый по формуле (9-5), получаются очень большими. При этом дифференциальная защита не обеспечивает необходимой чувствительности в минимальном, а иногда и в нормальном режимах.

Для повышения чувствительности дифференциальной защиты в таких случаях используются реле с тормозным действием типа ДЗТ.

На БНТ реле ДЗТ, кроме обмоток, которые имеются у реле РНТ, расположена одна или несколько тормозных обмоток. Включение реле с одной тормозной обмоткой типа ДЗТ-11 показано на рис. 9-9, а. Тормозная обмотка Т, включаемая в плечо дифференциальной защиты, по которой проходит ток сквозного к. з., подмагничивает сердечник БНТ, что приводит к увеличению тока срабатывания реле. Зависимость тока срабатывания реле ДЗТ от тока, проходящего в тормозной обмотке, показана на рис. 9-9, б. Эта зависимость, называемая тормозной характеристикой, показывает, что при увеличении тока сквозного к. з. ток срабатывания также возрастает, что обеспечивает отстройку от возрастающих токов небаланса.

Промышленностью выпускаются реле с одной тормозной обмоткой типа ДЗТ-11, с тремя тормозными обмотками типа ДЗТ-13 и с четырьмя тормозными обмотками типа ДЗТ-14.

8 Июнь, 2009              55746              ]]>Печать]]>
9 / 39 ( Хорошо )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы