- •Содержание
- •Введение
- •Выбор устройств релейной защиты понижающих трансформаторов.
- •Расчёт токов короткого замыкания.
- •Расчёт токовой дифференциальной токовой защиты с реле типа рнт-565.
- •Первичные токи на сторонах высшего и низшего напряжения трансформатора и вторичные в плечах защиты:
- •Максимальный первичный ток небаланса:
- •Токи срабатывания защиты и реле для сторон высшего и низшего напряжения трансформатора:
- •Список используемой литературы
- •Приложение
-
Максимальный первичный ток небаланса:
где - составляющая, обусловленная погрешностью трансформатора тока,
- составляющая, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора под нагрузкой.
Составляющие полного тока небаланса дифференциальной защиты:
где - коэффициент апериодичности, учитывающий апериодическую составляющую тока
- коэффициент однотипности трансформатора тока
ε - относительная погрешность трансформатора тока (ε = 0,1).
Составляющая, обусловленная погрешностью трансформатора тока:
где - относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на защищаемом трансформаторе
Максимальный первичный ток небаланса:
-
Ток срабатывания защиты:
- Отстройка от броска намагничивающего тока при включении трансформатора на холостом ходу:
где k - коэффициент, используемый для отстройки от броска намагничивающего тока при выполнении защиты с реле серии
РНТ (k = 1,3).
-
Отстройка от расчётного максимального первичного тока небаланса при внешних коротких замыканиях:
где - коэффициент отстройки, учитывающий погрешности реле, ошибки расчёта и небольшой запас
Принимаем наибольшее значение
-
Предварительное определение коэффициента чувствительности для минимального значения тока короткого замыкания:
Согласно РУ по РЗ для дифференциальных защит трансформаторов мощностью до 80 МВА допускается иметь значение не менее 1,5.
> 1,5
Поскольку полученное значение коэффициента чувствительности больше требуемого, то расчёт защиты с реле РНТ-565 можно продолжить.
-
Ток срабатывания реле для основной стороны, число обмоток БНТ для реле РНТ-565 для основной и неосновной сторон, полный
ток небаланса, окончательное значение тока срабатывания защиты для основной стороны и коэффициент отстройки.
За основную сторону принимается сторона 35 кВ, так как вторичный ток в плечах защиты на этой стороне имеет большее значение.
Число витков обмотки БНТ реле, соответствующее току срабатывания защиты , для основной стороны:
где - магнитодвижущая сила срабатывания реле
Если число витков получается дробным, то принимается ближайшее меньшее целое число витков.
Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны:
где - вторичные токи в плечах защиты для основной и неосновной её сторон в нормальном режиме.
В случаях, когда число витков получается дробным, принимается ближайшее целое число витков.
Полный первичный ток небаланса при расчётном внешнем коротком замыкании:
Ток срабатывания защиты, соответствующий принятому числу витков БНТ реле для основной стороны:
Окончательное значение коэффициента отстройки:
Если значение , то расчёт защиты заканчивается.
Расчёт и его результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Расчёт основных параметров защиты.
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
||
Число витков обмотки БНТ реле для основной стороны: - Расчётное выражение
- Предварительно принятое |
|
10 |
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
|
|
Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны: - Расчётное выражение
- Предварительно принятое |
|
10 |
Составляющая первичного тока небаланса, обусловленная округлением расчётного числа витков неосновной стороны для расчётного случая повреждения, А |
|
|
Первичный расчётный ток с учётом составляющей , А |
815,82 + 117,78 = 933,6 |
|
Ток срабатывания защиты на основной стороне, А |
||
Коэффициент отстройки защиты (окончательное значение) |
˂ 1,3 |
Полученное в результате расчёта не соответствует требуемому, поэтому необходимо уменьшить на один виток принятое значение и повторять расчёт до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое значение
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
||
Число витков обмотки БНТ реле для основной стороны: - Принятое |
|
9 |
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
||
Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны: - Расчётное выражение - Предварительно принятое |
|
9 |
Составляющая первичного тока небаланса, обусловленная округлением расчётного числа витков неосновной стороны для расчётного случая повреждения, А |
|
|
Первичный расчётный ток с учётом составляющей , А |
815,82 + 117,46 = 933,28 |
|
Ток срабатывания защиты на основной стороне, А |
||
Коэффициент отстройки защиты (окончательное значение) |
|
> 1,3 |
Таблица 3 - Расчёт основных параметров защиты.
В результате пересчёта значение соответствует требуемому, поэтому принимаем для установки на обмотки БНТ реле РНТ-565 следующие числа витков:
- для основной стороны
- для неосновной стороны .
-
Окончательное определение коэффициента чувствительности защиты:
> 1,5
Значение удовлетворяет требованиям ПУЭ и РУ по РЗ, следовательно, дифференциальная защита может быть выполнена с реле РНТ-565.
На рисунке 3 показана схема подключения реле РНТ-565. В этой схеме у БНТ реле РНТ-565 используются обмотки: на основную сторону подключена обмотка , а на неосновную .
Рисунок 3 - Подключение реле РНТ-565 к ТТ двухобмоточного
трансформатора с расщеплённой обмоткой.
РАСЧЁТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С РЕЛЕ ДЗТ-11.
-
Первичные токи на сторонах высшего и низшего напряжения трансформатора и вторичные в плечах защиты:
Расчёт и его результаты приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Расчёт первичных и вторичных токов в плечах защиты
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
|
35 кВ |
10,5 кВ |
||
Первичные токи на сторонах защищаемого трансформатора, А |
|
|
|
Схема соединения трансформатора тока |
- |
|
|
Коэффициент трансформации трансформаторов тока |
|
|
|
Вторичные токи в плечах защиты, А |
|
|
|
За основную сторону принимается сторона 35 кВ, так как вторичный ток в плечах защиты на этой стороне имеет большее значение.
-
Минимальный ток срабатывания защиты для основной стороны:
где - коэффициент надёжности, учитывающий погрешности реле, ошибки расчёта и небольшой запас
-
Ток срабатывания реле на основной стороне, число витков рабочей обмотки БНТ реле ДЗТ-11 для основной стороны 35 кВ и для неосновной стороны 10 кВ.
Таблица 5 - определение тока срабатывания реле и числа обмоток реле ДЗТ-11.
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
||
Число витков обмотки БНТ реле для основной стороны: - Расчётное значение
- Принятое значение |
|
14 |
Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны: - Расчётное значение
- Принятое значение |
|
15 |
Принимается к установке на БНТ реле ДЗТ-11 следующее число витков: для основной стороны витков, для неосновной стороны витков.
Это соответствует току срабатывания защиты для основной стороны:
-
Число витков тормозной обмотки БНТ реле ДЗТ-11, полный первичный ток небаланса при внешнем трёхфазном коротком замыкании в максимальном режиме системы и при раздельной работе трансформаторов.
Число витков тормозной обмотки БНТ реле ДЗТ-11:
где tg α - тангенс угла наклона касательной к оси абсцисс при (tg α = 0,75).
- тормозной ток реле, который принимается равным току внешнего короткого замыкания.
- коэффициент надёжности ( = 1,5).
В случаях витков получилось дробным, принимается ближнее большее целое число витков.
Их расчёт и результаты приведены в таблице 6.
Таблица 6 - определение числа витков тормозной обмотки БНТ реле ДЗТ-11.
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
Первичный расчётный ток небаланса с учётом составляющей при КЗ на шинах НН, А |
|
|
Число витков тормозной обмотки БНТ реле: - Расчётное
- Принятое |
|
9 |
-
Чувствительность защиты при внутреннем двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме работы системы, когда торможение отсутствует (раздельная работа трансформаторов):
>1,5
-
Первичные токи, соответствующие токам в реле на отдельных сторонах защищаемого трансформатора, и ток в тормозной обмотки БНТ реле при коротком замыкании на выводах низшего напряжения защищаемого трансформатора для случая, когда имеется торможение.
Ток короткого замыкания при внутреннем двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме работы системы при наличии торможения, приведённый к стороне низшего напряжения:
Ток, протекающий через тормозную обмотку реле, которая включена на низшее напряжение трансформатора:
-
Рабочая МДС и тормозная МДС БНТ реле в рассматриваемых случаях короткого замыкания:
где - тормозной ток, подводимый к реле.
- число витков тормозной обмотки БНТ реле ДЗТ-11.
-
Рабочая МДС срабатывания реле:
Рабочая МДС срабатывания реле определяется графически по характеристике реле, соответствующей максимальному торможению.
Рисунок 4 – Тормозные характеристики ДЗТ-11.
1 – зона срабатывания,
2 – зона срабатывания или торможения,
3 – зона торможения.
-
Коэффициент чувствительности при наличии торможения:
> 1,5
Значения удовлетворяют требованиям ПУЭ и РУ по РЗ, следовательно дифференциальная защита трансформатора может быть выполнена с реле ДЗТ-11.
Схема подключения реле ДЗТ-11 к ТТ двухобмоточного
трансформатора с расщеплённой обмоткой приведена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Схема подключения реле ДЗТ-11 к ТТ двухобмоточного
трансформатора с расщеплённой обмоткой.
РАСЧЁТ МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ПУСКОМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ.
-
Первичные номинальные токи на сторонах высшего и низшего напряжений защищаемого трансформатора.
Расчёт и его результаты приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Расчёт первичных и вторичных токов в плечах защиты
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
|
35 кВ |
10,5 кВ |
||
Первичные токи на сторонах защищаемого трансформатора, А |
|
|
|
Схема соединения трансформатора тока |
- |
|
|
Коэффициент трансформации трансформаторов тока |
|
|
|
Вторичные токи в плечах защиты, А |
|
|
|