18.4 Расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора с расщеплением

В примере дан расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора 220/11 кВ мощностью 100 МВА. Трансформатор имеет встроенное регулирование напряжения под нагрузкой в нейтрали высшего напряжения в пределах ±16% поминального. Схема замещения приведена на рис. 130, 12% .

Сопротивления (Ом), приведенные к стороне высшего напряжения, показаны на рис. 130.

Ом

Ом Ом

Рис. 130 Пример расчета дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора:

А) при раздельной работе трансформаторов; б) при параллельной работе трансформаторов

Расчет защиты, выполненной с реле типа ДЗТ-11, производится в следующем порядке.

Определяются первичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности. По этим токам определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты, исходя из коэффициентов трансформации трансформаторов тока n_т и коэффициентов схемы . Расчеты сводятся в табл. 3.

Выбирается сторона, к которой целесообразно присоединить тормозную обмотку реле. В соответствии с рекомендациями п. 2 параграфа 18.3 тормозная обмотка включается на сумму токов трансформаторов тока, установленных в цепи каждой из расщепленных обмоток низшего напряжения и ограничивающих всю защиту в целом.

Определяется минимальный ток срабатывания для защиты.

Для основной зоны минимальный ток срабатывания защиты определяется по условию отстройки от броска намагничивающего тока при включении нагруженного трансформатора под напряжение: А

Таблица 3

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
		220 кВ	11 кВ
1. Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, А
2. Схема соединения трансформаторов тока	-		Y
3. Коэффициент трансформации трансформаторов тока
4. Вторичный ток в плечах защиты, А

Определяются числа витков рабочей обмотки БНТ реле для основной стороны 220 кВ и для стороны 11 кВ, исходя из значения минимального тока срабатывания защиты. Расчеты сводятся в табл. 4.

Таблица 4

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
1. Ток срабатывания реле на основной стороне, А
2.Число витков обмотки БНТ реле для основной стороны: расчетное предварительно принятое		12
3.Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны: - расчетное - предварительно принятое		12

Принимаются к использованию следующие числа витков: =12 витков, что соответствуетА.

Выбирается необходимое число витков тормозной обмотки БНТ реле. Для этого рассчитывается схема замещения, которая соответствует параллельной работе двух трансформаторов при к.з. на стороне низшего напряжения одного из них.

Определение токов . В случае раздельной работы трансформаторов (рис. 130, а):А.Это величина тока, протекающего через защиту при внешнем к.з.

В случае параллельной работы (рис.130, б): А.

Ток, протекающий через один трансформатор: А.

Для определения расчетным является наибольшее значение1024,1 А.Расчеты сводятся в табл. 5.

Таблица 5

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
1. Первичный расчетный ток небаланса с учетом составляющей при к.з. на шинах НН, А
2. Число витков тормозной обмотки БНТ реле: - расчетное - принятое		5

Определяется чувствительность защиты при к.з. между двумя фазами в минимальном режиме работы системы, когда торможение отсутствует (рис. 130, б):

А; .

Определяется чувствительность защиты при к.з. в защищаемой зоне, когда имеется торможение. При наличии торможения и двухфазном к.з. в зоне действия защиты ток в тормозной обмотке реле существует при параллельной работе трансформаторов и равен =790,4 А. Этот же ток, пересчитанный на 11 кВА. Определим ток через тормозную обмотку, которая включена на сторону НН

А.

Рассчитаем АW.

По рабочей обмотке протекает сумма токов с ТА высокой стороны и ТА с низкой стороны (см. рис. 131)

;

А;

А.

Тогда =17,09•12+16,5•12=205,08+198=403,08AW.

По кривым торможения (рис. 129) определим . Значенияи нанесем на график (точка В). Пересечение отрезка 0В с кривой I позволяет определить =120AW. Следовательно, .

Схема подключения трансформатора к реле ДЗТ-11 приведена на рис. 131

Рис. 131 Схема включения реле типа ДЗТ-11 в дифференциальной защите трансформатора