Расчет токов к.з. с учетом РПН трансформатора

Для расчета тока срабатывания ДЗ трансформатора необходимо определить максимальный сквозной ток проходящий через плечи дифференциальной защиты (характерная точка к.з. К₁). Исходная схема и схема замещения для расчета тока к.з. в точке К₁ показана на рис. 20. В данном случае мы находим максимальный сквозной ток к.з. при котором ток небаланса будет максимальным I_нб.max и от этого тока отстраивается ДЗ.

(1)

Исходя из практического опыта, величину тока срабатывания определяют по формуле

где k_Н – коэффициент надежности (запаса), равный 1,3-1,5 (ПУЭ).

Первоначально определяем сопротивление элементов в схеме замещения, Рис. 20.

Сопротивление системы

Сопротивление ЛЭП 110кВ

где X_уд=0,4 Ом/км L₁=20 км.

Рис. 20.Исходная схема и схема замещения

Сопротивления трансформатора с учетом РПН при крайних и среднем положении регулятора РПН, приведенные к стороне высокого напряжения, рассчитывают по формулам:

где U_kср, U_kmin, U_kmax – значения напряжения к.з. трансформатора в относительных единицах при среднем и крайних (минимальном и максимальном) положениях регулятора РПН, определяется по таблице (см. Приложение V, таблица 9); ΔU_РПН=ΔU_РПН/100 – половина полного диапазона регулирования напряжения на стороне ВН трансформатора; ΔU_РПН=16 %.

При определении X_ТРmax берется значение U_max=126 кВ, соответствующее максимально допустимому напряжению в сети 110 кВ, Приложение V, таблица 11.

Приведенные расчеты сведены в таблицу 4.

Таблица 4

Положение ответвления РПН	Uк	ΔUРПН	UВН	UНН	XТР
%	%	кВ	кВ	Ом
Минимальное	9,8	-16	96,6		57,16
Среднее	10,5				86,79
Максимальное	11,71	+16	133,4 (126)		116,19

Далее определяем токи кз на высокой и низкой сторонах силового трансформатора (т.К₁).

Максимальное значение тока кз в обмотке ВН трансформатора.

где U_ном – номинальное напряжение обмотки ВН, кВ; X_Сmin – сопротивление питающей сети при максимальном режиме работы системы, Ом.

Считая, что в максимальном режиме системы работают обе цепи питающей ЛЭП, получим

Максимальный ток к.з., приведенный к стороне НН будет равен

Минимальное значение тока к.з. в обмотке ВН трансформатора

где X_Сmax – сопротивление питающей сети в минимальном режиме работы системы, Ом; U_maxВН=126 кВ, наибольшее допустимое напряжение в сети 110кВ.

В минимальном режиме работы системы питание потребителей осуществляется по одной цепи ЛЭП, поэтому

Тогда минимальное значение тока кз на ВН будет равно

Минимальное значение тока к.з., приведенное к обмотке НН будет равно

Определение уставок и чувствительности продольной