Расчет продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора 63 мВА

Расчет выполняется для двухобмоточного трансформатора 110/10 кВ. мощностью 63 мВА с расщепленными вторичными обмотками, соединенными параллельно. Трансформатор имеет встроенное регулирование напряжения под нагрузкой на стороне ВН в пределах ±16% от номинального.

Исходная схема, значения токов трехфазного тока к. з. в максимальном и минимальном режиме приведены в «Расчете токов короткого замыкания».

Порядок расчета согласно «Руководящим указаниям по релейной защите». Вып 4. следующий (см. расчетную таблицу).

I. Определяются первичные токи для обеих сторон защищаемого трансформатора, соответствующие номинальной мощности.

II. Исходя из коэффициентов трансформации, используемых для защиты трансформаторов тока, определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты.

III. Определяются первичные максимальные токи к. з., проходящие через защищаемый трансформатор при внешних повреждениях на всех его сторонах (значения токов к. з. взяты из «Расчета тока короткого замыкания»)

IV. Определяются расчетные первичные токи небаланса без учета небаланса, обусловленного неточностью установки расчетного числа витков.

V. Определяется ориентировочное значение первичного тока срабатывания защиты без учета составляющей тока небаланса, обусловленного неточностью установки релейного числа витков.

VI. Производится предварительная проверка чувствительности с целью выяснении в первом приближении возможности выполнения защиты с реле типа РНТ-565 ,РСТ-15 или необходимости использования реле ДЗТ.

При двухфазном к.з. на стороне 10кВ трансформатора в минимальном режиме ток повреждения проходит и через трансформаторы тока стороны 110 кВ, соединенные в - ник. В этом случае расчетный ток в реле дифференциальной защиты в двухрелейном исполнении для схемы ника с двумя реле (токораспределение в цепях дифференциальной защиты трансформатора при двухфазном к.з. в точке К4 показаны на рис) определится:

Дифференциальная токовая защита -основная быстродействующая защи-та трансформатора. Дифференциальную токовую защиту трансформаторов с регулированием под нагрузкой рекомендуется выполнять для повышения чувствительности на дифференциальном реле ДЗТ с торможением по двух-релейной схеме, обмотки которых включены в цепи трансформаторов тока, соединенный на стороне 110 кВ в «треугольник»,на стороне 10 кВ – «в звезду».

Трансформаторы тока выбираем исходя из номиналов токов и напряжений.

1) Определяем номинальные токи трансформатора:

А; (сторона 110 кВ)

А; (сторона 110 кВ)

А. (сторона 10 кВ)

2) Токи в послеаварийном режиме

А на стороне 110кВ

А на стороне 10 кВ

3) Выбираем встроенные трансформаторы тока ТВТ – 110 –600/5 для стороны 110 кВ; ТПШФА-10 – 5000/5 или ТПШФА – 20 – 5000/5 для стороны 10 кВ.

Из расчетов токов короткого замыкания, при к. з. за трансформатором кА

кА

Наименование величины	Численные значения для стороны
115 кВ	11 кВ
Первичный номинальный ток трансформатора, А
Коэффициент трансформации трансформатора тока, КТА
Схема соединения
Вторичный ток в плечах, А		3,31

Первичный ток небаланса ,обусловленный погрешностями трансформаторов тока и регулированием напряжения

Iнб = (Капер× Кодн ×e+DU*)

Iнб = (1× 1 ×0,1+0,16) 2,68 = 0,697 kA

Предварительное значение первичного тока срабатывания защиты при отстройке от тока небаланса

= Котс × Iнб

= 1,3 × 0,697 = 0,907 кА

Значение первичного тока срабатывания защиты при отстройке от броска тока намагничивания

= Котс × Iном

= 1,3 × 0,316 = 0,411кА

без торможения 907А 2,8 > 1,5 . ( I_с.з=(3 - 4)· допускается только для маломощных трансформаторов )Необходимо установить защиту с торможением ДЗТ-11 или ДЗТ-21(23).

При ДЗТ-11

Место установки тормозной обмотки реле ДЗТ – 11: плечо НН.

Принимаем реле типа ДЗТ-11 с одной тормозной обмоткой, которую присоединяем к ТТ 10 кВ. ТТ 110 кВ присоединяем к второй уравнительной обмотке, а ТТ 10 кВ присоединяем к тормозной и первой уравнительной обмотке. В этом случае при внешних к. з., например на шинах 10 кВ, селективность (несра­батывание) защиты обеспечивается торможением реле током к. з., а при к. з. в зоне защиты торможение отсутствует.

ДЗТ-11

Рис. 11-17. Схема соединений ТТ и реле типа ДЗТ-11

4) Первичный ток небаланса без учета составляющей, обусловленной неточностью установки числа витков :

А

где А

5) Ток срабатывания защиты выбирается только по условию отстройки от броска тока намагничивания

А

определяется:

А

6)Определяются числа витков обмоток ДЗТ для выравнивания М.Д.С.. На коммутаторе ДЗТ можно подобрать любое целое число как рабочей, так и уравнительных обмоток. Расчет начинается с выбора числа витков обмотки НТТ, включенной в плечо ВН, т.к. эта сторона регулируемого напряжения.