8.    Релейная защита понижающего трансформатора.

Решение  о выборе защиты понижающего трансформатора на подстанции принимается с учётом особенностей её электрической схемы, места в энергосистеме, токов и мощности оборудования, а также вид оперативного тока, применяемого на подстанции.

На трансформаторах номинальной мощностью более 6300кВА устанавливаются следующие виды защит:

-         дифференциальная защита от повреждений в силовом трансформаторе и на его выводах;

-         газовая защита от повреждений внутри бака;

-         максимальная токовая защита (МТЗ) с блокировкой по минимальному напряжению, токовая защита обратной последовательности, дистанционная защита от коротких замыканий во внешней сети.

Вид установленной защиты зависит от мощности силового трансформатора и величины токов короткого замыкания;

-         МТЗ от симметричной перегрузки.

8.1.         Расчёт дифференциальной токовой защиты понижающего трансформатора.

Расчёт дифференциальной токовой защиты выполняется на реле серии ДЗТ-11, рекомендуемого для использования в схемах защиты силовых трансформаторов.

Выбор параметров защиты включает определение первичных токов для всех сторон защищаемого трансформатора. По этим токам определяются вторичные токи в плечах защиты, исходя из коэффициента схемы и коэффициента трансформации трансформаторов тока. Расчёт приведён в табл.8.1

Таблица 8.1

Значение первичных и вторичных токов в плечах защиты.

В качестве основного плеча защиты принимается сторона высшего номинального напряжения трансформатора – сторона110кВ.

Расчёт ТКЗ приведён в разделе 5 настоящей работы. 

Предварительное определение первичного тока срабатывания защиты выполняется с учётом отстройки от броска тока на намагничивание при включении ненагруженного трансформатора  под напряжение. Для двухобмоточных трансформаторов с расщеплённой обмоткой тормозную обмотку, как правило, рекомендуется присоединять на сумму токов трансформаторов тока, установленных в цепи каждой из расщепленных обмоток.

;                                                                    (8.1)

где - первичный номинальный ток основной стороны

Максимальный первичный ток небаланса  в дифференциальной обмотке, используемый для определения числа витков тормозной обмотки БНТ может быть найден по соотношению:

                                                               (8.2)

Определяем числа витков рабочей обмотки БНТ реле для основной стороны 110кВ и для стороны 10кВ, исходя из значения минимального тока срабатывания защиты. Расчёты сводятся в табл. 8.2

Таблица 8.2

Подсчёт числа витков обмотки БНТ реле для основной и не основной сторон трансформатора.

Принимаются к использованию следующие числа витков:  витков, что соответствует:

                                                                            (8.3)

9957

Определение токов  из приложения I-7

В случае раздельной работы трансформаторов

15119 А

909А

Ток  приведённый к высшему напряжению 110кВ

В случае параллельной работы трансформаторов    

Ток  приведённый к высшему напряжению 110кВ

690 А

7559 А

Ток, протекающий через один трансформатор

Для определения  расчётным является наибольшее значение

909 А

Расчёты сводятся в табл. 8.3

Таблица 8.3

Подсчёт числа витков тормозной обмотки.

Проверка чувствительности защиты при КЗ между двумя фазами в минимальном режиме работы системы, когда торможение отсутствует:

                                                                       (8.4)

690  = 597,5

597,5   192,45

                                                                                  (8.5)

= 3,1    > 1.5

                                                 

Определим чувствительность защиты при КЗ в защищаемой зоне, когда имеется торможение:

Ток, протекающий со стороны ВН:

690  = 597.5 A

Ток, протекающий со стороны НН:

7559 = 6546.2 A

                                                                                     (8.6)

= 17.22 A

597.5 x √3   300/5

6546.2 x 1   1500/5

                                                                          (8.7)

= 21.82 A

По рабочей обмотке протекает сумма токов с ТА высокой стороны и ТА с низкой стороны:

(17.23 x 18) + (21.82 x 14) =  615.4 W

                                                                      (8.8)

                                                                                (8.9)

21.82 x 8 = 174.56 W

по графику [рис.129]

615 150

= 4.1  >1.5

8.2.   Расчёт МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению

Максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению выполняется на реле тока типа РТ-40, фильтра-реле напряжения типа РНФ-1М и реле минимального напряжения РН-54.

МТЗ с пуском по минимальному напряжению устанавливается на сторонах высшего и низшего напряжения силового трансформатора. Первичный ток срабатывания защиты определяется по условию отстройки от номинального тока  трансформатора на стороне, где установлена рассматриваемая защита, по выражению:

                                                                                 (8.10)

где - коэффициент надёжности, учитывающий ошибку в определении токов и необходимый запас, принимаемый

- коэффициент возврата токового реле .

При установке защиты на стороне силового трансформатора с РПН необходим учёт возможного увеличения номинального тока на 5%.

Реле минимального напряжения включается на трансформаторы напряжения  шин низшего напряжения.

Напряжение срабатывания защиты:

                                                                                 (8.11)

,                                              (8.12)

 - при выполнении пуска по напряжению с помощью реле минимального напряжения и реле обратной последовательности.

Выдержка времени МТЗ согласуется с временем действия защит отходящих присоединений соответствующей стороны, т.е. МТЗ на НН согласуется с МТЗ присоединений низкой стороны защищаемого трансформатора.

;        ;                                 (8.13)

Расчёт МТЗ на стороне высшего напряжения.

                                                       (8.14)

                                                  (8.15)

                                                      (8.16)

Проверка чувствительности защиты на стороне высшего напряжения:

                                                                                      (8.17)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12