ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

РНТ 565 - реле дифференциальное

РНТ 565 - реле дифференциальное

1. Технические характеристики реле с улучшенной отстройкой от апериодической составляющей серии РНТ-565
2. Описание конструкции РНТ и ДЗТ
3. Основные понятия о реле РНТ и ДЗТ
4. Принцип действия реле РНТ
5. Увеличение м.д.с. срабатывания дифференциального реле
6. Реле РНТ с плавной регулировкой параметров
7. Схемы дифференциальных защит повышенной чувствительности
8. Общая методика выбора уставок
9. Особенности выбора уставок с реле PHT
10. Объем испытания и рекомендации по наладке
11. Схемы, применяемые для наладки и проверки реле
12. Некоторые схемы, применяемые при лабораторных исследованиях
13. Описание, проверка и наладка реле с улучшенной отстройкой от апериодической составляющей серии РНТ-560 РНТ-565, 566, 566/2, 567, 567/2
14. Нормы времени и объем работ при техническом обслуживании реле дифференциальные РНТ-562 - РНТ-567, ДЗТ-1(2), ДЗТ-11 - ДЗТ-14, ДЗТ-21(23), МЗТ-11

8. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ВЫБОРА УСТАВОК

У дифференциальных защит трансформаторов, автотрансформаторов и блоков генератор — трансформатор ток срабатывания выбирается по двум условиям.
а) По условию отстройки от броска намагничивающего тока при включении ненагруженного трансформатора (автотрансформатора) или при восстановлении напряжения после отключения внешнего повреждения. В случае включения трансформатора в неблагоприятный момент времени (при переходе напряжения через нуль) и наличии остаточного потока Ф„ со знаком, совпадающим с переходным потоком, максимальное значение результирующего потока в пределе равно 2Фm + Фr. Петлю гистерезиса можно заменить ломаной линией. До насыщения петля заменяется отрезком прямой, совпадающей с осью ординат. На этом участке напряженность и ток равны нулю. При этом погрешность незначительна, так как ширина петли не превосходит         1 а/см, а напряженность поля при бросках достигает 1000 а/см. Существенный ток появляется, если поток превышает поток насыщения Фs. Максимальное значение тока определяется избыточным потоком

 

                                2Фm + Фr* ― Фs


Здесь потоки — в относительных единицах. За базу принята амплитуда номинального потока Фномm. В относительных единицах

                               Фm* = Фm/Фномm = Е*,

т. е. амплитуда синусоидального потока равна эквивалентной э. д. с. сети, которая в свою очередь равна напряжению на шинах до включения. Обычно напряжение меньше номинального напряжения трансформатора, например Е* = 0,95, что может быть учтено при расчете.
Для однофазных трансформаторов, а также с достаточной точностью для трехфазных трансформаторов и автотрансформаторов различных групп соединений и для реле дифференциальной защиты при соединении трансформаторов тока в треугольник (в последнем случае под броском намагничивающего тока далее подразумевается разность токов двух фаз, попадающая в реле) наибольший бросок однополярного тока в относительных единицах (Л. 8]

A description...

На основе литературы и опытов индукция насыщения, предельная остаточная индукция и номинальная индукции сердечников силовых трансформаторов из горячекатаной стали В,=1,93 тл; B„=0,55 —:0,7 тл: Вномm=1,4 ÷ 1,5 тл. При этом приближенно максимальный бросок тока

A description...

Для холоднокатаной стали Вs = 2,0 тл; Вr = 0,7÷ 1,0 тл;                 Вномm = 1,6÷ 1,65 тл;

A description...

Ток ограничивается сопротивлением системы и дифференциальным сопротивлением обмотки при полном насыщении стержня, т. е. при замене его воздухом:

A description...

Сопротивление системы в относительных единицах, приведенных к номинальной мощности и к номинальному напряжению трансформатора,

A description...

где хcсопротивление системы, ом.

В точном расчете в формулу следует подставлять номинальное напряжение отпайки с учетом положения переключателя.
Сопротивление обмотки, со стороны которой производится включение, в относительных единицах равно (для трансформаторов без разделения слоев обмотки):

хобм* = (0,85 ÷ 1) Uк + хобм.внутр.*

здесь Ug напряжение короткого замыкания двух обмоток — обмотки, со стороны которой производится включение, и обмотки, расположенной непосредственно вблизи стержня (внутренней). Если включение производится со стороны внутренней обмотки, то

       хобм* = хобм.внутр.*

Обычно относительное сопротивление внутренней обмотки хобм.внутр.* = 10 ÷ 14% Оно пропорционально квадрату диаметра катушки, который зависит от напряжения. Поэтому меньшая из приведенных цифр соответствует напряжению 6 кв, большая — 110 кв или обмоткам большого диаметра.
У автотрансформаторов напряжения короткого замыкания приведены к номинальной (проходной) мощности и все расчеты можно производить, исходя из этой мощности и соответствующего тока. В этом случае для автотрансформатора хобм.внутр. = (10 ÷ 14) Sном/Sтип%. В Руководящих указаниях (вып. 4) рекомендуется расчет производить, исходя из типовой мощности, тогда Uк* следует умножить на Sном/Sтип%.
Если трансформатор напряжением 110/35/6 кв имеет:

UкI-II = 11,4%; UкI-III = 17,7%; UкI-III = 5,9%;

то относительное сопротивление обмоток при насыщении составит:

наружной 110 кв хобмI* = 0,85 · 17,7 + 10 = 25%;
средней 35 кв хобмII* = 0,85 · 5,9+ 10 = 15%;
внутренней 6 кв хобмIII*  = 10%.

Отсюда можно заключить, что кратности максимальных бросков намагничивающего тока могут достигать при включении со стороны наружной обмотки 5, средней обмотки - 8, внутренней - 12.
Действительные токи меньше за счет сопротивления сети, особенно при включении со стороны низшего напряжения.
Применение даже простейшего НТТ позволяет отстроиться от однополярных бросков намагничивающего тока любой величины (рис. 21,а). Однако в трехфазных схемами броски тока могут иметь отрицательные полуволны, противоположные по знаку апериодической слагающей. Например, на рис. 21,б отрицательные полуволны, появляющиеся в начале процесса в средней фазе, составляют 139 а, или 20%' максимального броска тока. В пределе при включении в определенный момент времени в одной из фаз может протекать бросок периодического тока без апериодической слагающей, который иногда определяет чувствительность защиты с НТТ. Реле РНТ и ДЗТ одинаково реагируют на периодические броски намагничивающего тока.
При неодновременном включении фаз трансформатора на холостой ход, а также при восстановлении напряжения после отключения короткого замыкания возникают переходные намагничивающие токи, которые, помимо большой положительной полуволны, могут содержать отрицательные полуволны, или же ток может менять свой знак. Такие токи вызывают в НТТ значительные изменения потока и также могут определять чувствительность защиты.
В обоих рассмотренных случаях наибольшие действующие значения бросков тока пропорциональны максимальному значению однополярного броска намагничивающего тока, рассчитываемому по (17) для наиболее неблагоприятных условий. Тогда ток срабатывания защиты с реле РНТ и ДЗТ по условию отстройки от переходных намагничивающих токов силового трансформатора с отрицательными полуволнами при коммутационных переключениях и от бросков периодического тока (первичных токов, приведенных кцепи реле)

 

                                            Ic.s = Kот.пiмакс*Iном ,                                               (18а)

 

где К».п — коэффициент отстройки защиты от переходных первичных намагничивающих токов с отрицательными полуволнами, в том числе и от периодических бросков тока.

 

Осциллограммы токов включения силовых трансформаторов

                        Рис. 21. Осциллограммы токов включения силовых трансформаторов.
                        а трансформатор 10 Мва, 35/6 кв, трансформаторы тока нагружены слабо;                       б — трансформатор 15 Мва, 110/35/6 кв, средняя нагрузка на трансформаторы                        тока.

 

Для дифференциальной защиты с реле РНТ при наиболее сильной отстройке от нестационарных режимов с учетом затухания тока и необходимого запаса на основании предварительных расчетов и опытов можно принять:

   Kот.п = 0,18 ÷ 0,24.

Для реле ДЗТ и РНТ с использованием отпаек А — А

Kот.п = 0,22 ÷ 0,3.

Уточнение тока срабатывания производится при наладке.
Как указано выше, дополнительное соединение вторичных обмоток реле РНТ или ДЗТ в треугольник полностью отстраивает защиту от бросков периодического тока и позволяет повысить ее чувствительность, если будут соблюдены другие условия.
Если в первичной цепи все время протекает однополярный намагничивающий ток трансформатора, то через 2 — 20 периодов трансформаторы тока насыщаются и поглощают апериодическую слагаемую. Вторичный ток перестает быть однополярным, в нем появляются отрицательные полуволны, противоположные по знаку апериодической слагающей. Через некоторое время после насыщения трансформаторов тока апериодическая слагающая во вторичном токе может практически исчезнуть. На рис. 21,а , при малой вторичной нагрузке транс-форматоров тока это происходит через 40 периодов, а на рис. 21,б , при средней нагрузке — через 11 периодов. После насыщения частично поглощается также и периодический ток и становится меньше ток во вторичной цепи.
Ток срабатывания защиты по условию отстройки от тока с отрицательными полуволнами во вторичной цепи при однополярных бросках намагничивающего тока в первичной цепи должен учитывать поглощение апериодической слагающей трансформаторами тока:

Iс.з = Kот.втiмакс*Iном,                                 (18б)                                                                                                                         

где     Kот.вт   —    коэффициент отстройки от вторичных токов
с отрицательными полуволнами, возникающими в реле благодаря насыщению трансформаторов тока и поглощению ими апериодической слагающей при однополярных бросках намагничивающего тока силовых трансформаторов.

Этот коэффициент сильно зависит от нагрузки трансформаторов тока. Для реле РНТ с наибольшей отстройкой от нестационарных режимов

Kот.вт = 0,18 ÷ 0,26.

Для реле ДЗТ и РНТ с наименьшей отстройкой от нестационарных режимов

Kот.вт 0,22 ÷ 0,3.

Наибольшие цифры следует принимать только при предельной нагрузке трансформаторов тока по кривым 10%-ной кратности. Приведенные значения Kот.вт получены на основе осциллограмм и опыта эксплуатации и требуют уточнения, что в данном случае легко выполняется при наладке включением трансформатора.
В реальных условиях ток срабатывания защиты, вычисленный по (18), обычно не превышает 1,3Iном, для реле РНТ и 1,5Iном, для реле ДЗТ. Поэтому формулой Iс.з = КIном [Л. 5, 6] можно пользоваться для предварительных ориентировочных расчетов. Однако в тех случаях, когда расчетной является отстройка от броска намагничивающего тока, следует пользоваться формулами (17), (18).
б) По условию отстройки от максимального расчетного тока небаланса Iнб.расч при переходном режиме внешних коротких замыканий (для реле ДЗТ при отсутствии торможения)

A description...

где Кн — коэффициент надежности, учитывающий ошибку реле и необходимый запас, принимается равным для реле РНТ 1,3 для реле ДЗТ — 1,5.
Максимальный расчетный ток небаланса принято определять как сумму абсолютных величин трех составляющих, пропорциональных периодической слагающей соответствующих токов повреждения, приведенных к одной и той же ступени напряжения:

A description...

Составляющая I´нб.расч обусловлена погрешностью трансформаторов тока и определяется по выражению

A description...

где Iп к.з.макс периодическая слагающая тока (при 't = 0), протекающая при расчетном внешнем коротком замыкании по стороне и трансформатора (n = I, II, III); в данном  случае принимается та сторона, на которой   рассматривается повреждение;

fi —  относительная погрешность трансформаторов   тока, при выборе последних по кривым   допустимых кратностей при 10% - ной  погрешности не превышает 0,1;   

Кодп  — коэффициент однотипности трансформаторов    тока, как правило, принимается равным 1,0.

Реально эта составляющая небаланса может быть уменьшена выравниванием и уменьшением нагрузки на трансформаторы тока. Это достигается увеличением сечения соединительных проводов, последовательным соединением трансформаторов тока в фазах плеча защиты (особенно на стороне, где трансформаторы тока соединяются в треугольник) и, наконец, переходом к одноамперным трансформаторам тока.
СоставляющаяI"нб.расч обусловлена регулированием коэффициента трансформации силового трансформатора (автотрансформатора) и определяется как сумма токов небаланса на сторонах, где имеется регулирование:

             I"нб.расч = SDUnIn к.з.макс,                            (22)

где — относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на стороне п трансформатора (автотрансформатора), принимается равной половине суммарного диапазона регулирования. Суммирование слагаемых I"нб.расч следует производить по абсолютным величинам, и только при связанном регулировании следует учитывать знак слагаемых. Если трансформатор (автотрансформатор) не имеет регулировки под нагрузкой и изменение коэффициента трансформации производится весьма редко, то целесообразно произвести расчет защиты для каждого ответвления, с тем чтобы одновременно с переходом на новое ответвление изменять и уставку защиты. В этом случае составляющая I"нб.расч будет равна нулю.
Составляющая I"нб.расч обусловлена неточностью установки на реле расчетных чисел витков первичной обмотки при коэффициентах трансформации силового трансформатора (автотрансформатора), соответствующих среднему значению регулируемого напряжения. Эта составляющая определяется как сумма токов небаланса (с учетом знака слагаемых) на сторонах, где расчетные числа витков выставлены неточно:

I"'нб.расч = SDfnIn к.з.макс,                                               (23)

где Dfn =ωn расчωn /ωn расч − относительная погрешность от неточности установки на стороне и реле расчетных чисел витков и„расч. Расчетные (ωn расч) и практически установленные (ωn) числа витков определяются по расчетному току срабатывания реле Iс.р:

       ωn расч = Fс.р / Iс.р ,                                                                (24)

и по условию баланса м. д. с. плеч защиты при внешних повреждениях с учетом реальных параметров реле:

IIв.номωIрасч = IIIв.номωIIрасч = IIIIв.номωIIIрасч ,            (25)

где           Fс.р — м. д. с. срабатывания реле;
IIв.ном , IIIв.ном , IIIIв.ном — вторичные номинальные токи плеч защиты.
Поскольку расчетный ток срабатывания реле Iс.р находится по току срабатывания защиты, составляющая тока небаланса I"'нб.расч не может быть найдена сразу и определение параметров реле производится методом последовательного подбора.
Для реле ДЗТ при внешних коротких замыканиях и наличии торможения число витков тормозной обмотки, обеспечивающее надежную отстройку реле, определяется по выражению

A description...

где Iпт — первичный тормозной ток стороны и при расчетном                                      повреждении;
tg a — тангенс угла наклона к оси абсцисс касательной, проведенной            из начала координат к нижней, расчетной по селективности           тормозной характеристике.
Коэффициент чувствительности защиты при внутренних повреждениях (для реле ДЗТ при отсутствии торможения) определяется по выражению

A description...

где Iпв — вторичный ток плеча защиты на стороне п при расчетном                            повреждении.
Определение коэффициента чувствительности для защиты с реле ДЗТ при наличии торможения рассмотрено в здесь.

19 Март, 2008              219315              ]]>Печать]]>
7 / 29 ( Хорошо )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)


Вверх страницы