новая папка 1 / 677950

где кпер 2,5 − коэффициент, учитывающий увеличение погрешности транс-

форматоров тока в случае наличия апериодической составляющей в токе КЗ;

кодн 1 − коэффициент однотипности трансформаторов тока; макс − максималь-

ное из значений относительных полных погрешностей трансформаторов тока сторон трансформатора в режиме с током Iк.макс IкНН.макс.прив ; IномВН .ТР − номинальный первичный ток трансформатора на стороне ВН, А; Uрег.1, Uрег.2 − относительные

погрешности, вызванные регулированием напряжения на сторонах трансфор-

матора; кток.1, кток.2 , − коэффициенты токораспределения, равные отношению тока, проходящего по стороне, где производится регулирование напряжения, в

режиме рассматриваемого внешнего КЗ к току КЗ; 0,05 − относительная

погрешность цифрового выравнивания токов плеч. Относительные погрешно-

сти, вызванные регулированием напряжения на сторонах трансформатора, фак-

тически принимаются равными половине диапазона регулирования

U

n 1

U .

рег.1( 2)

2

100

Значение Uрег.1( 2) не допускается принимать равным менее 0,05. В случае

использования трансформатора с ПБВ Uрег.1( 2)

0,05.

Коэффициенты токорас-

пределения допускается принять равными кток.1

кток.2 1.

По формулам (3)-(6) вычислим относительный расчётный ток небаланса

I

НБ.расч

при максимальном тормозном токе внешнего КЗ ( IНН

):

к.макс.прив

n 1

U

Iк.макс

IНБ.расч кпер кодн

макс

2

100

ВН

Iном.ТР

		19 1			1,78					878
	2,5 1 0,1						1 0,05					5,03.
		2 100								80,3

Далее в расчёте принимаем значения полных относительных погрешно-

стей трансформаторов тока во всех режимах работы защищаемого трансформа-

тора равными 0,1.

11

Уставку срабатывания ДТО IДТО необходимо отстроить от расчётного максимального тока небаланса

IДТО котс IНБ.расч 1,2 5,03 6,04,

где котс − коэффициент отстройки, учитывающий погрешности и принимаемый равным от 1,15 до 1,3.

Из двух значений выбираем наибольшее, т.е. IДТО 6,04.

2.5. Выбор уставки начального тока срабатывания ДЗТ

На первом этапе вычислим относительный расчетный ток небаланса, ко-

торый применительно к ДЗТ определяется по формуле

IНБ.расч 0,5 кпер				кодн 0,5 Uрег
				19 1			1,78
0,5 1	1	0,1							0,05		0,155,
				2			100

где кпер 1 − коэффициент, учитывающий особенности переходного режима, в

данном случае принято, что в токе КЗ отсутствует апериодическая составляю-

щая. Начальный ток срабатывания ДЗТ отстраивается от тока небаланса:

IДЗТ.нач котс IНБ.расч 1,5 0,155 0,24.

ДЗТ с уставкой срабатывания от 0,3 до 0,5 о.е. позволяет обеспечить тре-

буемый коэффициент чувствительности к витковым замыканиям в обмотках и межкатушечным замыканиям в любых обмотках [4]. Поэтому принимаем значение уставки IДЗТ.нач 0,3 .

2.6. Выбор уставки коэффициента торможения второго участка ха-

рактеристики торможения ДЗТ

Ток срабатывания ДЗТ IДЗТ 2	определяется по формуле
IДЗТ 2	котс IНБ.расч 2 ,	(7)

где котс − коэффициент отстройки, учитывающий погрешности и принимаемый

12

равным от 1,15 до 1,3; IНБ.расч 2		− расчетное относительное значение тока неба-
ланса при токе торможения 1,5 Iном.ТР , которое для двухобмоточного трансфор-
матора рассчитывается по зависимости
IНБ.расч 2	1,5 кпер кодн 1,5 Uрег
			19 1			1,78			(8)
1,5	2 1 0,1							0,05	0,617,
			2			100

где кпер 2 ; 1,5 − максимальное из значений относительных полных погрешно-

стей трансформаторов тока сторон трансформатора в режиме, соответствую-

щем 1,5 Iном.ТР .

Подставим полученные результат в формулу (7) и определим ток сраба-

тывания ДЗТ:

IДЗТ 2 1, 2 0,617 0,74.

Уставка КТОРМ 2 рассчитывается по зависимости

К				IДЗТ 2	IДЗТ.нач		0,74 0,3		0, 44.
	ТОРМ 2			Iном.ТР	0,5 Iном.ТР		1,5 0,5
		1,5

2.7. Выбор уставки коэффициента торможения третьего участка

характеристики торможения ДЗТ

Значение тока торможения при максимальном токе внешнего КЗ Iк.макс IкНН.макс.прив описывается формулой

			кпер	макс			Iк.макс			2,5 0,1				878
Iк.ТОРМ	1							1								9,6,
				2			ВН			2				80,3
							Iном.ТР

где кпер 2,5 .

Уставка КТОРМ3 рассчитывается по выражению

	К			IДТО IДЗТ 2			6,04 0,74	0,66.
		ТОРМ3		Iк.ТОРМ	IТОРМ 2		9,6 1,5

13

2.8. Выбор уставки начального тока срабатывания ДЗТ группы «чув-

ствительных» уставок

Относительный расчетный ток небаланса, необходимый для вычисления

начального тока срабатывания IДЗТ.нач.ч определим по формуле

IНБ.расч 0,5 кпер			кодн 0,5		Uрег
			3 1,78
0,5 1	1 0,1			0,05			0,102,
			100

где кпер 1.

Рассчитываем уставку начального тока срабатывания ДЗТ IДЗТ.нач.ч :

IДЗТ.нач.ч котс IНБ.расч 1,5 0,102 0,16.

Значение уставки IДЗТ.нач.ч принимаем равным 0,3 о.е.

2.9. Выбор уставки коэффициента торможения второго участка ха-

рактеристики торможения «чувствительных» уставок

Ток срабатывания ДЗТ IДЗТ 2 при токе торможения 1,5 Iном.ТР :

IДЗТ 2 котс IНБ.расч 2 .	(9)
Ток небаланса рассчитаем по выражению
IНБ.расч 2 1,5 кпер кодн 1,5 Uрег .	(10)

Отличие чувствительных уставок заключается в определении относитель-

ной погрешности при регулировании напряжения

	U				3 U		.					(11)
		рег
				100
Подставляя формулы (10) и (11) в выражение (9), найдем искомый ток
срабатывания:
									3 U
IДЗТ 2 котс 1,5			кпер кодн 1,5
									100
						3 1,78
1, 2 1,5	2 1		0,1					0,05			0,55.
						100
				14

Определим уставку КТОРМ 2.ч :

К				IДЗТ 2	IДЗТ.нач		0,55 0,3		0, 25.
	ТОРМ 2.ч			Iном.ТР	0,5 Iном.ТР		1,5 0,5
		1,5

2.10. Выбор уставки коэффициента торможения третьего участка

характеристики торможения ДЗТ КТОРМ3.ч «чувствительных» уставок

Ток отсечки IДТО.ч		описывается зависимостью
				IДТО.ч котс IНБ.расч .													(8)
Ток небаланса в этом случае определяется по выражению
IНБ.расч			кпер кодн 1,5							3 U	кток					ВН
																Iк.макс
									100						Iном.ТР
					3 1,78							878
		2,5 1 0,1						1 0,05							3,867.
					100							80,3
Подставляя результат в выражение (8), рассчитаем искомый ток:
			IДТО.ч 1,2 3,867 4,64.
Определим уставку КТОРМ3.ч :
К				IДТО.ч IДЗТ 2.ч					4,64 0,55				0,51.
	ТОРМ3.ч			Iк.нач IТОРМ 2						9,6 1,5

2.11. Проверка чувствительности ДЗТ

Коэффициент чувствительности должен иметь значение не менее 2. Пе-

ред выполнением проверки чувствительности ДЗТ определим приведенное ми-

нимальное относительное значение периодической составляющей тока на сто-

роне НН при КЗ в точке К2 (см. рис. 3)

									UсрВН.ном
	I	НН			3						3			115000			420 А.
		к.мин.прив		2			3 Xс.мин XТ.макс				2			3 21 116,1

Коэффициент чувствительности ДЗТ для случая металлического КЗ опре-

деляется по зависимости

15

	К			IкНН.мин 1 мин				420 1 0,1	15,7.
		Ч		IВН	I	ДЗТ.нач		80,3 0,3
				ном.ТР

Полученные результаты свидетельствуют о выполнении предъявляемых требований.

2.12. Выбор уставки сигнализации небаланса

Примем в качестве максимального рабочего тока величину номинального тока защищаемого трансформатора. Определим относительный расчетный ток небаланса:

					n 1			U
IНБ.расч	1	кпер	кодн 0,5
					2			100

			19 1			1,78
1 1	1 0,1							0,05		0,31.
			2 100

Уставка сигнализации небаланса вычисляется по зависимости

IНБ котс IНБ.расч 1,1 0,31 0,34,

где котс 1.

Уставка сигнализации небаланса задается в виде коэффициента КНБ , ко-

торый рассчитывается по формуле

	КНБ		IНБ		0,34	1,14.
			IДЗТ.нач		0,3

2.13. Выбор уставок блокировки ДЗТ при возникновении БТН и сведе-

ние уставок в общую таблицу

Уставку информационного признака блокирования (ИПБ) КИПБ рекомен-

дуется принять равной 0,15 о.е. [1]. Уставка по времени ограничения длительно-

сти перекрёстного режима блокирования (ПБ) ТПБ для трансформаторов малой и средней мощности равняется 1 с., для трансформаторов большой мощности – 2 с.

В рассматриваемом случае принимаем принять равной ТПБ 1 с. Сведем выбран-

ные уставки в табл. 3.

16

			Таблица 3
	Уставки дифференциальной защиты трансформатора
	Уставки	Обозначение	Значение
	Номинальный ток ПТН по стороне ВН, А	IномВН .ПТН	2,5
	Номинальный ток ПТН по стороне НН, А	IномНН .ПТН	1,0
	Ток срабатывания ДТО, о.е.	IДТО	6,04
	Коэффициент сигнализации небаланса, о.е.	КНБ	1,14
	Начальный ток срабатывания ДЗТ, о.е.	IДЗТ.нач	0,3
	Коэффициент торможения второго участка ДЗТ	КТОРМ 2	0,44
	Коэффициент торможения третьего участка ДЗТ	КТОРМ3	0,66
	ИПБ, о.е.	КИПБ	0,15
	Время ограничения длительности ПБ, с	ТПБ	1
	Начальный ток срабатывания «чувствительного»	IДЗТ.нач.ч	0,3
	органа ДЗТ, о.е.
	Коэффициент торможения второго участка «чувст-	КТОРМ 2.ч	0,25
	вительного» органа ДЗТ
	Коэффициент торможения третьего участка «чувст-	КТОРМ3.ч	0,51
	вительного» органа ДЗТ

Исходные данные к выполнению расчетно-графического задания сведены в Приложении.

Библиографический список

1. СТО ДИВГ-055-2013. Трансформаторы и автотрансформаторы 35-220 кВ.

Дифференциальная токовая защита. Расчет уставок. Методические указания [Текст].

–Введ. 29.11.2013. – Санкт-Петербург: «НТЦ «Механотроника», 2013. – 55 с.

2.Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределитель-

ных сетей [Текст]: монография / М.А. Шабад. − 4-е изд., перераб. и доп. −

Санкт-Петербург: ПЭИПК, 2003. – 350 с.

3. Блок микропроцессорный релейной защиты. Руководство по эксплуа-

тации ДИВГ. 648228.070-20 РЭ [Текст]. – Санкт-Петербург: «НТЦ «Механо-

троника», 2013. – 41 с.

4. Засыпкин, А.С. Релейная защита трансформаторов [Текст] / А.С. За-

сыпкин. – Москва: Энергоатомиздат, 1989. – 240 с.

17

										Приложение
			Исходные данные для вариантов 1-6
	Характеристики	Вариант 1		Вариант 2	Вариант 3			Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
	трансформатора
	тип трансформатора	ТДН-16000/110		ТДН-16000/110	ТДН-16000/110			ТДН-16000/110	ТДН-16000/110	ТДН-16000/110
	схема и группа	Yo/∆−11		Yo/∆−11		Yo/∆−11		Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11
	соединения обмоток
	Sном.тр	16 МВА		16 МВА		16 МВА		16 МВА	16 МВА	16 МВА
	UномВН .тр	115 кВ		110 кВ		115 кВ		110 кВ	115 кВ	110 кВ
	UномНН .тр	6,6 кВ		6,6 кВ		6,6 кВ		6,6 кВ	6,6 кВ	6,6 кВ
	uк.мин	9,9%		9,8%	9,7%			9,6%	9,5%	9,65%
	uк.макс	11,8%		11,7%	11,75%			11,5%	11,65%	11,55%
	Система регулирования напряжения:
18	Устройство регули-	РПН в нейтра-		РПН в ней-	РПН в ней-			РПН в нейтра-	РПН в нейтра-	РПН в ней-
	рования напряжения	ли ВН		трали ВН	трали ВН			ли ВН	ли ВН	трали ВН
	n	19		19	19			19	19	19
	∆U	1,78%		1,78%	1,78%			1,78%	1,78%	1,78%
	Параметры питающей системы:
	Xс.мин	21 Ом		20,5 Ом		20 Ом		19,5 Ом	19 Ом	18,5 Ом
	Xс.макс	18,5 Ом		18 Ом		17,5 Ом		17 Ом	16,5 Ом	16 Ом
	UсрВН.ном	115 кВ		115 кВ		115 кВ		115 кВ	115 кВ	115 кВ
	Параметры стороны НН:
	UсрНН.ном	6,3 кВ		6,6 кВ		6,3 кВ		6,6 кВ	6,3 кВ	6,6 кВ
	Параметры трансформаторов тока:
	кВН	30		40	50			30	40	50
	ТТ
	кТТНН	300		300	400			400	500	500
					18

Исходные данные для вариантов 7-12

		Характеристики	Вариант 7	Вариант 8	Вариант 9	Вариант 10	Вариант 11	Вариант 12
		трансформатора
		тип трансформатора	ТДН-25000/110	ТДН-25000/110	ТДН-25000/110	ТДН-25000/110	ТДН-25000/110	ТДН-25000/110
		схема и группа	Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11
		соединения обмоток
		Sном.тр	25 МВА	25 МВА	25 МВА	25 МВА	25 МВА	25 МВА
		UномВН .тр	110 кВ	115 кВ	110 кВ	115 кВ	110 кВ	115 кВ
		UномНН .тр	6,6 кВ	6,6 кВ	6,6 кВ	6,6 кВ	6,6 кВ	6,6 кВ
		uк.мин	9,85%	9,65%	9,4%	9,65%	9,8%	9,75%
		uк.макс	11,7%	11,85%	11,65%	11,6%	11,8%	11,75%
		Система регулирования напряжения:
		Устройство	РПН	РПН	РПН	РПН	РПН	РПН
	19	регулирования	в нейтрали	в нейтрали	в нейтрали	в нейтрали	в нейтрали	в нейтрали
		напряжения	ВН	ВН	ВН	ВН	ВН	ВН
		n	17	17	17	17	17	17
		∆U	1,5%	1,5%	1,5%	1,5%	1,5%	1,5%
		Параметры питающей системы:
		Xс.мин	21,5 Ом	21 Ом	22,5 Ом	23 Ом	23,5 Ом	24,5 Ом
		Xс.макс	19 Ом	18,5 Ом	19,5 Ом	20 Ом	20 Ом	19 Ом
		UсрВН.ном	110 кВ	110 кВ	110 кВ	110 кВ	110 кВ	110 кВ
		Параметры стороны НН:
		UсрНН.ном	6,3 кВ	6,6 кВ	6,3 кВ	6,6 кВ	6,3 кВ	6,6 кВ
		Параметры трансформаторов тока:
		кТТВН	30	40	40	30	40	40
		кНН	400	500	600	400	500	600
		ТТ

19

Исходные данные для вариантов 13-18

		Характеристики	Вариант 13	Вариант 14	Вариант 15	Вариант 16	Вариант 17	Вариант 18
		трансформатора
		тип трансформатора	ТДН-40000/110	ТДН-40000/110	ТДН-40000/110	ТДН-40000/110	ТДН-40000/110	ТДН-40000/110
		схема и группа	Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11	Yo/∆−11
		соединения обмоток
		Sном.тр	40 МВА	40 МВА	40 МВА	40 МВА	40 МВА	40 МВА
		UномВН .тр	115 кВ	115 кВ	115 кВ	115 кВ	115 кВ	115 кВ
		UномНН .тр	11 кВ	11 кВ	11 кВ	11 кВ	11 кВ	11 кВ
		uк.мин	10 %	10,2%	10,3%	10,1%	9,8%	9,4%
		uк.макс	12 %	11,8%	11,9%	12,1%	11,7%	11,6%
		Система регулирования напряжения:
		Устройство	РПН	РПН	РПН	РПН	РПН	РПН
	20	регулирования	в нейтрали	в нейтрали	в нейтрали	в нейтрали	в нейтрали	в нейтрали
		напряжения	ВН	ВН	ВН	ВН	ВН	ВН
		n	17	17	17	17	17	17
		∆U	1,25%	1,25%	1,25%	1,25%	1,25%	1,25%
		Параметры питающей системы:
		Xс.мин	17 Ом	17,5 Ом	18 Ом	19,5 Ом	18 Ом	20 Ом
		Xс.макс	14 Ом	14,5 Ом	14,5 Ом	16 Ом	15 Ом	17 Ом
		UсрВН.ном	110 кВ	115 кВ	110 кВ	115 кВ	110 кВ	115 кВ
		Параметры стороны НН:
		UсрНН.ном	10,5 кВ	11 кВ	10,5 кВ	11 кВ	10,5 кВ	11 кВ
		Параметры трансформаторов тока:
		кТТВН	30	40	50	30	40	50
		кНН	500	600	800	500	600	800
		ТТ

20