Главная   >>   Релейная защита трансформатора

Релейная защита трансформатора

Дифференциальная токовая защита трансформаторов

Дифференциальный принцип позволяет выполнить быстродействующую защту трансформатора реагирующую на повреждение в обмотках, на выводах  и в соединении с выключателем. При этом она может недостаточную чувствительность только при витковых замыканиях и «пожаре стали».

Выбираются уставки диференциальной защиты с торможением (ДЗТ-11) 2-х обмоточного трансформатора мощностью Sтр = 25МВА

Решение:

  1. Определяются средние значения первичных и вторичных номинальных токов для всех сторон защищаемого трансформатора.

НАМЕНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ

Численное значение для стороны

115 кВ

10,5 кВ

Ервичный номинальный ток трансформатора, А

Iн=Sн/(·Uн.ср.) = 125,7А

1313.72 А

Коэф. трансф. тр-ра тока nэ

200/5 = 40

1500 / 5 = 300

Схема соединения тр-ра тока

треугольник

звезда

Схема соединения обмоток защищаемого трансформатора

звезда

треугольник

Вторичный ток в плечах защиты, А I=(Iн·Ксх)/nТ

5,44

4,38

2. Выбирается место установки тормозной обмотки реле ДЗТ-11, плечо стороны НН.

Схема включения обмоток реле типа ДЗТ-11 в дифференциальной защите двухобмоточного трансформатра.

3. Определяется первичный ток неболанса без учёта составляющей I”нб; I”нб = I’нб + I”нб = 1434 + 2294,4 А

Где - I’нб – обусловленная точностью трансформаторов тока

I’нб = Каперj·Кодн·Е·I(3)кз вн = 1·1·0,1·14340 = 1434А

Е – относительное значение тока намагничивания Капер=1, обусловленная регулированием напряжением защищаемого трансформатора. I”нб = 0,16·14340 = 2294,4А

Кодн = 1, коэфицент однотипности; Капер – коэфицент учитывающий переходной режим. (Капер = 1).

Ток срабатывания защиты выбирается только по условию:

Iс.з. = Кн·Iном.тр. = 1,5·Iном.тр. = 1,5·125,7 = 188,55А,

где Кн = 1,5 для реле серий ДЗТ

4. Определяется число витков обмотки ДЗТ для выравнивания М.Д.С.

Наименование величины

Обозначение величины и расчётное выражение

Численное значение

1

Ток срабатывания реле (неосновной), А

Iср.неосн.=(Ic.з.несон·К(3)нес)/nт

(188,55·)/(200/5) = 8,15А

2

Расчётное число витков обмотки реле для неоснов.

Wнесон.реле = Fср./Iс.р.несон.

100/8,15 = 12,3

3

Предварительно принято число витков

Wнесон.реле

12 штук

4

Ток срабатывания реле (неоснов) с учетом витков

Iср.неосн. = Fср./Wнеосн.

100/12 = 8,3А

5

Ток срабатывания защиты со стороны ВН

Iсз.неосн.ВН = (Iср.неосн.·Wнеосн)/Кск

(8,3·12)/

6

Ток срабатывания защит со стороны НН

Iсз.осн. = Iсз.неосн. ВН·Ктр

58·(110/10,5) = 610,5А

7

Расчётное число витков обмотки реле для основ.

Wосн.расч. = (Wнеосн.·I2неосн) / I2 осн.

(12·5,44)/4,38 = 14,9

8

Предварительно принятое число витков

Wосн.

15 штук

9

Составляющая, обусловленная неточностью уставки на коммутаторе реле ДЗТ

I”нб = ((Wосн.рва. – Wосн.) / Wоснов.расчётное)·Iк.з.макс

96,24А

10

Ток небаланса

Iнб = I’нб + I”нб + I’’’нб

1434+229,44-96,24 = 3632

11

Окончательное принятое число обмоток

Wосновн.

Wнеосновн.

15

12

12

Проверка

Iосн.·Wосн = I2неосн·Wнеосн.

4,38·15» 5,44

5. Определяется число витков тормозной обмоткиреле ДЗТ-11, необходимое для обеспечения бездействия защиты при внешнем трехфазном коротком замыкании (точка К-2):

Wт = (Кн·Iнб·Wр)/(Iк.з.макс НН·tgj) = (0,3·38051,2·15)/(12090·0,87) = 16,3 » 18 штук.

Где, Iк.з.макс НН – периодическая слагающая тока при расчётах внешнихкоротких замыканий где включена тормозная обмотка.

Wр – расчётное число витков рабочёй обмотке реле на стороне, где включена тормозная обмотка.

Кн – коэфицент надежности (Кн = 0,3)

tgj - тангенс угла наклона координат к характеристике срабатывания реле соответствующей минимальному торможению. Для ДЗТ-11 tgj = 0,87

Iнб – Приведенный к стороне НН с помощью наименьшего значения коэфицента трансформации. Iнб = 38051.2 A

6. Определяется Ки = Iр.мин / Iс.р. – коэфицет чувствительности защиты при к.з. за трансформатором в зоне действия защиты, когда проходит ток повреждения только чеез трансформатор тока стороны 110 кВ и торможение отсутствует.

Вычисление минимального тока короткого замыкания I(3)к.з.min

I(3)к.з.min = Uср.ВН / (·Хтрмакс) = 110000 / (·50,82) = 1251,2 А

Где, Хтрмакс = (Uпмакс/100)·(U2ВН СР/Sном тр) = 50,82 Ом

Для схем соединения трансформаторов треугольником расчётный ток в реле определяется по выражению: Iрмин = 1,5·I(3)мин ВН / nт = (1,5·1251,2)/(200/5) = 46,92 А

При прохождении тока короткого замыкания по стороне высокого напряжения Iср = Fср/WурII = 100/12 = 8.33A

Тогда КII = Iрмин/Iср = 46,92 / 8,33 = 5,6 >>2

Согласно правилам ПУЭ действительный коэфицент отстрочки должен быть не менее 1,3. Окончательная проверка по коэфиценту чувствительности: KII>2.

7. Трансформаторы тока типа ТФНД-110 при nт=200/5 обеспечивает Е<0,1 и позволяют применить схему с дешунтирующим электромагнитным включением (ЭВ).