3.5. Расчет уставок зашиты понижающих трансформаторов 35 /10 кВ.

3.5.1. Дифференциальная защита от междуфазных кз

В качестве основной защиты от междуфазных КЗ на одиночных трансформаторах мощностью 6,3 МВ.А и больше, согласно [11], уста­навливается дифференциальная продольная токовая защита.

Определяются величины, необходимые для выбора уставок дифференциальной защиты, устанавливаемой на трансформаторах (см. табл.3.3).

Удобнее представлять формулы и расчеты в табличной форме. Вначале рассчитываем номинальные параметры трансформаторов, трансформаторов тока и вторичные токи в плечах защиты (см. табл.3.4).

Таблица 3.3

Величины, необходимые для выбора уставок дифференциальной защиты

Наименование величины	Т-1	Т-2
Сквозной ток при трехфазном КЗ за , приведенный к стороне 10 кВ (НН) в нормальном режиме, , кА	4,59	4,81
Сквозной ток при трехфазном КЗ за Т-1, приведенный к стороне 35 кВ (ВН) в нормальном режиме, , кА
Сквозной ток при двухфазном КЗ за Т-1, приведенный к стороне 10 кВ (НН) в аварийном режиме, , кА	1,8	2,6
Сквозной ток при двухфазном КЗ за Т-1, приведенный к стороне 35 кВ (ВН) в аварийном режиме, , кА

Таблица 3.4

Определение вторичных токов в плечах защиты

Наименование величины	Численное значение для стороны
	35 кВ	10 кВ
Первичный ток трансформатора, , , А
Коэффициент трансформации ТТ ,	300/5	600/5
Схема соединения обмоток ТТ	Y	Y
Коэффициент схемы ,	1	1
Вторичный ток в плечах защиты, , , А
Тип ТТ	ТФНД-35М	ТПЛ-10К
Класс точности ТТ	Р	Р

Выберем ответвления токовых входов терминала:

Входные ТТ терминала имеют число витков первичной обмотки W1 = 16 с отводами от 1 и 4 витков для грубого выравнивания токов. На первом отводе при W1 = 1 виток обеспечивается диапазон токов 4,001 - 16,000 А, на втором отводе при W1 = 4 витка обеспечивается диапазон токов 1,001 - 4,000 А, на W1 = 16 витков обеспечивается диапазон токов 0,251 - 1,000 А. Таким образом в терминале обеспечивается выравнивание токов в диапазоне от 0,251 до 16 А. Базисные токи, приведенные в Табл. 5.3, входят в указанный диапазон.

Для примера рассотрим трансформатор Т-1. Выбирается уставка дифференциального органа с тормжением. Она формируется на базе значений модулей первой гармоники мгновенных значений дифференциального и тормозного токов. Тормозная характеристика изображена на рис. 5.3.

Рис. 5.3 – Тормозная характеристика ДЗТ

Дифференциальную защиту трансформаторов необходимо отстроить от тока небаланса. Относительный ток небаланса в общем виде может быть определен как сумма трех составляющих, которые обусловлены погрешностями ТТ, с учетом рабочего ответвления РПН и погрешностью выравнивания токов плеч в терминале защиты:

где k_АПЕР – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока КЗ;

k_ОДН – коэффициент однотипности;

ε – максимально допустимая погрешность ТТ;

– диапазон регулирования силового трансформатора в относительных единицах;

– относительное значение составляющей тока небаланса от неточности выравнивания вторичных токов в плечах защиты.

Относительный начальный дифференциальный ток срабатывания ДЗТ при отсутствии торможения определяется с помощью выражения:

где коэффициент отстройки, учитывающий ошибку расчета и необходимый запас;

- расчетный ток небаланса, определяемый по формуле выше для режима, соответствующему началу торможения.

Ток начала торможения ДЗТ принимается равным .

Ток торможения блокировки определяется исходя из отстройки от максимально возможного сквозного тока нагрузки трансформатора. Своего наибольшего значения сквозной ток нагрузки достигает при действии АВР секционного выключателя или АПВ питающих линий и может быть принят равным:

где

где - коэффициент отстройки;

= 1,8 - для трансформаторов средней мощности;

- коэффициент трансформации ТТ, соответствующей стороны;

- коэффициент учитывающий схему соединения вторичных обмоток главных ТТ соответствующей стороны.

Принимаем значение уставки

С помощью правильного выбора коэффициента торможения обеспечивается несрабатывание ДЗТ в диапазоне значений тормозного тока от до . Если по защищаемому трансформатору протекает , то он может вызвать ток небаланса, который можно определить по выражению:

(5.10)

где k_АПЕР – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока КЗ;

k_ОДН – коэффициент однотипности;

ε – максимально допустимая погрешность ТТ;

– диапазон регулирования силового трансформатора в относительных единицах;

– относительное значение составляющей тока небаланса от неточности выравнивания вторичных токов в плечах защиты.

Принимаем: ε=0,1; , , k_АПЕР=2; k_ОДН=1:

.

Тормозной ток равен:

, где

(5.11)

где =15^О.

Коэффициент торможения определяется по формуле:

где

(5.12)

где - коэффициент отстройки.

где

Защита на БЭМП-ДЗТ.2 отстроена от всех видов бросков намагничивающего тока: однополярного, однополярного трансформированного и разнополярного. Блокировка дифференциальной защиты в режиме БНТ осуществляется за счет использования относительной второй гармоники (за базу принимается первая гамоника) дифференциального тока.

Принимаем уставку k_гарм=0,15.

Проверяется чувствительность.

(5.13)

где - минимальное значение тока короткого замыкания для стороны 10 кВ трансформатора.

Значение коэффициента чувствительности должно быть больше, либо равно 2.

Все расчитанные выше уставки одинаковы для трансформаторов Т-1, Т-2, кроме коэффициента чувствительности.