17.Токовая защита трансформаторов от многофазных кз со ступенчатой характеристикой выдержки времени.

Ставится двухступенчатая защита: т.о. без выдержки времени и МТЗ. В ряде случаев защита дополняется защитой от однофазного КЗ на стороне НН. Трансформатора питающего четырёхпроводную сеть. В городских замкнутых сетях напряжением до 1 кВ для селективного отключения одного трансформатора должна предусматриваться токонаправленная защита.

t_эммах – время работы МТЗ отходящих присоединений

Ступенчатая защита трансформатора

КА1, КА2, КН – отсечка

КА3, КА4, КТ – МТЗ.

При параллельной работе трансформаторов:

t_МТЗ=t_СВ+∆t

Выключатель Q3 может быть выключен или включен (секционирован).

Достоинства включенного секционного трансформатора: Равномерный режим по напряжению на первой и второй секции шин; параллельная работа двух трансформаторов – равномерно загруженных.

Недостатки включённого секционного выключателя: При КЗ на отходящих присоединениях К2, ток в точке проходит большой, поэтому выключатели выбирают дорогие и тяжёлые (с увеличенной коммутирующей способностью), Усложнение в согласовании защиты двух трансформаторов, защита не реагирует на витковые замыкания в трансформаторе.

18. Защита трансформаторов 6-10 / 0,4 кВ от кз на землю

Защита от КЗ на землю для 12 группы.

12 группа- это соединение “Звезда/Звезда с заземлённой нейтралью”

1.

2. Х_1Т≈Х_2Т

3.

4. Х_{о ном} » Х_1Т

Х_{о Т} ≈ Х_{о ном} » Х_1Т

Х_{о Т} » 9Х_1Т, поэтому:

5. t_cз =t_з.мах + ∆t

6. I_tнейт=I_{т ном}∙ 0,25 (по ГОСТ)

7

здесь Z_n=0

В т.К2 ток однофазного к.з. очень мал и обычная РЗ его не чувствует. В нейтрали ток не должен превышать 25% от номинального тока трансформатора.

Z_n – полное сопротивление петли: фазный нулевой провода линии.

Z_ТР – полное электрическое сопротивление трансформатора, питающего сеть.

Схема “Треугольник/ звезда с заземлённой нейтралью” соед. обм. транс-ра.

X_от≈Х_1т

Раз так, то достаточно МТЗ для защиты трансформатора .

Если расстояние от трансформатора до линии < 30 метров, то защиту от однофазных замыканий на землю можно не ставить.

19.Дифференциальная токовая защита трансформатора: особенности выполнения в зависи­мости от схемы соединения обмоток, расчет коэффициентов трансформации трансформато­ров тока в схеме дифференциальной защиты.

Дифференциальные токовые защиты Тр-ов и особенности их выполнения.

Продольная диффиринциальная защита.

Дифф. защита быстродействующая, реагирующая на повреждения в обмотках и на выводах и соед. с выключателем, но может иметь недостаточную чувствительность при витковых замыканиях и “пожаре” стали.

I_p= I_2I – I_2II В норм. Режиме при К1

Т.о. в защищаемой зоне проходит I_НБ . При КЗ в Тр. через реле будет проходить только I_2I.

Ток намагничивания силового Трансформатора.

У силовых Тр. N_T= U_1I/ U_1II ≠ 1

- из схемы замещения

I_нам существует и в нормальном режиме работы Тр., в связи с этим в обмотке реле появляется дополнительная составляющая тока небаланса. Которая при нормальной работе незначительна. В первый момент вкл. Тр. под напряжение - происходит бросок I_нам. Он в 6-8 раз больше номинального тока трансформатора. Этот ток нам. Проходя через реле может вызвать неправильную работу. Время полного затухания переходного тока намагничивания может достигать нескольких секунд, но по истечении времени 0,3-0,5 сек. Его максимальное мгновенное значение становиться меньше.

Отстройка от бросков тока намагничивания:

1) I_cз= к_отс∙I_ср.ном к_отс= 0,3 – 4,5

2) I_сз= к_отс∙I_т.ном

Методы отстройки защиты от броска тока намагничивания:

1. К_отс= 4,5 – защита без всего

2. К_отс= 1,5 – д.з. на реле РНТ и вкл. через промежуточный насыщ. Тр.I.

3. К_отс= 0,3 – спец. реле ЯРЭ (различие между формами кривых тока намагничивания и тока кз).

В любом случае отстройка производиться по фор-ле 2)

Схемы соединения обмоток трансформатора.

При соединении обмоток тр. “звезда/звезда с заземлённой нейтралью”, токи отличаются по абсолютному значению, и совпадают по фазе. В случае разного соединения обмоток трансформатора (звезда/треугольник), первичные токи сдвинуты по фазе. Для групп соединения 11, угол сдвига фаз = 30°.Поэтому при отстройке защиты в обмотке появляется в симметричном режиме ток небаланса. I_нб = 2I_2Isin30°.

Для устранения, обмотки трансформатора тока на стороне «звезда» переключают на «треугольник», а на стороне «треугольник» в «звезду».

I_ab=Ia – Ib I_AB2=I_A2 – I_B2 I_ab2=I_a2 – I_b2

I_bc=Ib – Ic I_BC2=I_B2 – I_C2 I_b2=I_b2 – I_c2

I_ca=Ic – Ia I_CA2=I_C2 – I_A2 I_ca2=I_c2 – I_a2

При внешнем кз на землю со стороны обмотки трансформатора соед. в «звезду», токи нулевой последовательности замыкаются в тр. тока, соединённого в «треугольник» и не поступают в реле. Соответственно дифзащита работать не будет.

Коэффициенты трансформации трансформатора тока.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

Номинальный ток трансформаторов с каждой стороны определяется по (1) и (2), вторичные токи, поступающие в цепи диф. защиты определяются по (3) и (4), они равны по 5 ампер. Из (5) и (6) определяются расчётные коэффициенты трансформатора тока. В связи с округлением в цепях циркуляции появляются дополнительные составляющие тока небаланса.

Если ∆f_выр > 5%, то принимаются спец меры.

Регулирование коэффициента трансформации защищ. трансформатора.

Такое регулирование нарушает значение между первичными токами и в реле возникает дополнительное значение тока небаланса.

Разнотипность трансформаторов тока на НН и ВН обуславливает различие их характеристик намагничивания, и приводит к увеличению составляющей тока небаланса, определяемой полной погрешностью трансформатора тока.

Неидентичность характеристик трансформаторов тока учитывает коэффициент однотипности, который для диффзащит трансформаторов выбирается постоянным. При расчете тока небаланса, диффзащита трансформатора:

При максимальных значениях величин:

Второе значение для срабатывания тока защиты: I_КЗ≥К_отсI_{нбмахрасч}

Ток срабатывания принимается наибольший из двух значений. К_чуств определяется при двухфазном КЗ на выводах НН трансформатора, и должен быть ≥2. Иногда снижают коэффициент чувствительности до 1,5.

20. Особенности расчета диф.защиты тр-ров с РПН. Особенности расчета диф.защиты тр-ров в связи с разностью тр-ров тока.

Тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации выбирают, исходя из максимального тока нагрузки защищаемого элемента, его рабочего напряжения и вида защиты. Для дифференциальной защиты заводом изготовителем выпускаются трансформаторы тока класса Д.

Трансформаторы тока по ГОСТ 7746-68 н допускают длительное протекание рабочих токов больших, чем номинальный. Поэтому в целях повышения надежности функционирования защиты принимают несколько завышенные значения К против расчетных, учитывая максимально допускаемую перегрузку силового трансформатора. При этом уменьшается полная погрешность ТТ.

Затем определяется первичный ток срабатывания защиты, максимальное значение которого выбирается из двух условий: 1) условие отстройки от тока небаланса 2) условие отстройки от броска намагничивания. Составляющая тока небаланса, определяется следующим образом: первая составляющая, обусловленная погрешностью ТТ. Вторая составляющая тока небаланса, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора или автотрансформатора, определяется по выражению:

где - относительное значение диапазона регулирования напряжений.

Значение принимается равным половине суммарного диапазона регулирования напряжения на соответствующей стороне трансформатора. При этом определение вторичных токов в плечах защиты и расчет витков уравнительных обмоток РНТ, предназначенных для выравнивания магнитодвижущих сил, производится при среднем значении регулируемого напряжения.

Если ток срабатывания реле РНТ-565 получился ниже 2,87 А (но не менее 1,45 А) то следует использовать обе уравнительные и рабочую (дифференциальную) обмотки. На рабочей обмотке и той уравнительной, которая включается на основной стороне, произвольно подбирается число витков, сумма которых должна быть равна числу витков основной стороны

При токах срабатывания реле больше 2,87 А можно использовать схему включения без рабочей обмотки, в это случае одна из уравнительных обмоток является основной, а другая – неосновной.

Для трансформаторов с регулированием напряжения на стороне ВН (например, для ), имеющих большое различие токов в плечах защиты при внешних КЗ в крайних положениях регулятора РПН, рассчитаны выбор и выбор числа витков РНТ удобнее производить со стороны питания этого трансформатора, даже если на этой стороне ВН меньший вторичный ток.

Следует помнить, что число витков рабочей (дифференциальной) обмотки округляется в меньшую сторону, а уравнительных – в ближайшую. Но в результате округления числа витков рабочей обмотки нередко защита получается грубой (коэффициент чувствительности менее двух). В этом случае можно повысить чувствительность защиты с РНТ с помощью снижения расчетного значения и, следовательно, . Наиболее простой из них-изменение коэффициента трансформации трансформаторов тока с одной сторон, если это позволяет снизить третью составляющую небаланса.

21.Требования к устройствам АВР и расчет их параметров.

Находиться в постоянной готовности к действию и срабатывать при прекращении питания потребителей по любой причине и автоподключать к другому источнику питания. Причём до включения АВР линия должна быть отключена.

Пуск органов АВР являются тип реле напряжения:

Из уставок выбирается меньшая. Чтобы АВР не срабатывало при снижениях напряжения, отстраивается от U_ост самозапуска.

U_ост берётся в К1, К2, К3 и отстройка делается для того, чтобы не включать АВР, т.к. КЗ устраняется защитой трансформатора. Схема должна действовать так, чтобы АВР не срабатывало при перегорании F на TV, т.е. нужен контроль цепей трансформатора напряжения. Вводиться минимальное реле тока, по рабочей линии W1.

Пусковой орган в этом случае комбинированный для устранения ложного срабатывания. АВР может действовать с замедлением до 1 сек. Можно также устанавливать реле частоты. Для устранения режима подпитки машинами, переключением их в генераторный режим. В комплект АВР вводят также минимальное реле напряжения.

Оно контролирует напряжение на резервном источнике. Отключает 2ИП если есть напряжение на нём.

АВР должно иметь минимальное время срабатывания.

t_АВР1=t_сзмах+∆t

t_сзмах – время срабатывания защиты в точках К4, К5, К6.

АВР должна обладать однократностью действия, т.к. двойное отключение ведёт к отключению резервной линии.

t_ов=t_АВР2=t_в+t_зап

Включаемый от АВР выключатель, должен иметь защиту с ускорением после АВР.