Расчет дифзащиты на базе реле РПТ-560

Первоначально произведем расчет дифференциальной защиты на базе специального реле типа РНТ-560. Схема дифференциальной защиты с подключением реле типа РНТ-565 показана на рис. 22.На схеме представлены все параметры нормального режима и величина токов кз на ВН и НН в т.К₁. Расчет ведем по основному плечу дифференциальной защиты на высоком напряжении, т.к. I₂₁=4,64 А >I₂₂=4,2 А. Данные для основного плеча дифференциальной защиты следующие:I₂₁=4,64 А; ; I_{к.з.max(К1)}=1,016 кА (ВН).

Величину тока срабатывания ДЗ определим по уравнению

где k_Н – коэффициент надежности, примем 1,3(ПУЭ).

Ток небаланса расчетный (максимальный) I_{нб.расч} будет определяться по уравнению

Ток небаланса I¹_нб связан с погрешностью трансформаторов тока и определяется по выражению

,

где =0,1 (10%), токовая погрешность трансформаторов тока (ПУЭ)

I_{к мах ВН} – максимальный ток кз на ВН в т.К₁

Ток небаланса I^”_нб связан с наличием РПН трансформатора и определяется по выражению

,

где = 0,16 (±16%), диапазон регулирования напряжения трансформатора

Рис. 22. Схема ДЗ на базе реле типа РНТ-565

Примечание:

В нормальном режиме результирующая м.д.с. в магнитопроводе БНТ будет равна .В этом случае рале KA не работает. При к.з. в точке К I₂₂=0, а ток I₂₁ должен быть равен току срабатывания реле I_ср, т.е.: .М.д.с. срабатывания 100 А задается заводом изготовителем для всех реле типа РНТ-560 и ДЗТ-11. В практике можно пользоваться только двумя обмотками W_ур1 и W_ур2. Тогда и .

Приступаем к непосредственному расчету дифференциальной защиты.

Схема соединения обмоток трансформаторов тока на основной стороне – треугольник, на неосновной – не полная звезда. Коэффициенты схемы при симметричном режиме в этом случае на основной стороне

(Δ)

на неосновной

(Y)

Ток небаланса от погрешности трансформаторов тока (основная сторона)

где ε=0,1 – относительная полная погрешность трансформатора тока.

Ток небаланса, обусловленный наличием РПН (основная сторона)

где – относительная величина изменения напряжения при РПН.

Расчетный ток небаланса при к.з. в т. К₁

Первичный ток срабатывания защиты выбирается наибольшим из двух условий:

1) условия отстройки от расчетного тока небаланса при внешнем к.з.

где k_Н – коэффициент надежности; для реле РНТ-565 k_Н=1,3, для реле ДЗТ k_Н=1,5;

2) условия отстройки от броска тока намагничивания

где k_отс– коэффициент отстройки от броска тока намагничивания силового трансформатора, для реле РНТ-565 k_отс=1,3 (ПУЭ).

Первичный ток срабатывания защиты берется наибольший

Вторичный ток срабатывания реле, отнесенный к основной стороне будет равен

где

Находим число витков уравнительной обмотки релеW_ур1, включаемых в плечо защиты на основной стороне

вит.

где F_ср – намагничивающая сила срабатывания у всех реле типа РНТ-560 и ДЗТ-11, F_ср=100А ; для РСТ-15 F_ср=50А;

принимаем округленное число витков

Тогда вторичный ток срабатывания реле на основной стороне после округления будет равен

Зная вторичный ток срабатывания, находим первичный ток срабатывания защиты на основной стороне

Первичный ток срабатывания защиты на неосновной стороне в этом случае будет равен

Число витков уравнительной обмотки релеW_ур2, включаемой на неосновной стороне

- расчетное

- принятое

Первичный ток небаланса при внешнем к.з., обусловленный округлением расчетного числа витков обмотки реле, включенной в плечо на неосновной стороне

Уточненный первичный ток небаланса

Определяем уточненный первичный ток срабатывания защиты с учетом уточненного тока небаланса, отнесенной к основной стороне

Поскольку I'_ср.ДЗ=469А>I_срДЗ=345А, то расчет повторяем для нового значения. Находим вторичный ток срабатывания защиты на основной стороне

Находим расчетное число витков в уравнительной обмотке W_ур1

Принятое число витков

Уточняем вторичный ток срабатывания на основной стороне при W_осн=3 вит.

Зная вторичный ток срабатывания, находим первичный ток срабатывания на основной стороне

Далее, находим расчетное число витков уравнительной обмоткиW_ур2 на неосновной стороне

Принятое число витков на неосновной стороне

Находим ток небаланса от округления витков на неосновной стороне

Новый ток небаланса будет равен

Новый первичный ток срабатывания ДЗ будет равен

Видим, что величина нового тока срабатывания, равная 468А будет меньше первоначального тока срабатывания, равного 577А.

Условия расчета выполнены, расчет окончен.

Проверка чувствительности защиты при повреждениях в зоне её действия:

1. При двухфазном к.з. с соединением обмоток трансформаторов тока на основной стороне в Δ

ток в реле

коэффициент чувствительности

Защита с реле РНТ не проходит по условию чувствительности.

В этом случае выполняем дифференциальную защиту на базе реле ДЗТ-11 с дополнительной тормозной обмоткой W_Т. Тормозная обмотка W_Тпитается вторичным током I₂₂, поднасыщаеткрайние стержни БНТ и не позволяет току небаланса трансформироваться в рабочую обмотку W_раб.