7. Защита понижающего трансформатора

Исходные данные к расчету защит

Требуется рассчитать защиту двухобмоточного трансформатора ТД-63000/110 (110  16%), питающегося от энергосистемы с параметрами Х_с.макс = 50,586 Ом, (сопротивления приведены к U_ср.н = 115 кВ).

Для составления схемы замещения вычисляются сопротивления трансформатора:

При расчетах токов КЗ для защит трансформаторов с РПН следует учесть изменение сопротивления за счет регулирования напряжения. Для трансформаторов 110 кВ приближенно можно принять:

отсюда

Ток КЗ на шинах НН

Расчет продольной дифференциальной токовой защиты

Предварительный расчет дифференциальной защиты и выбор типа реле.

1. Ток срабатывания защиты определяется по большему из двух расчетных условий:

а) отстройка от броска тока намагничивания

I_сз = к₀I_ном = 1,3300 = 390 А,

где

б) отстройка от тока небаланса, выполняется с учетом выражений:

Принимается I_сз = 294 А.

2. Предварительная проверка чувствительности производится по первичным токам при двухфазном КЗ на стороне НН:

к_ч =

3. Поскольку защита с реле типа РНТ не обеспечивает чувствительности, а расчетной является отстройка от тока небаланса, то следует применить реле типа ДЗТ-11, для которого ток срабатывания защиты выбирается по условиям:

а) отстройка от броска намагничивающего тока

I_сз = к₀I_ном= 1,5300 =450 А;

б) отстройка от тока небаланса при КЗ на СН

Принимаем реле ДЗТ-11 с установкой тормозной обмотки со стороны НН. Тогда отстройка будет обеспечена за счет торможения, а ток срабатывания защиты принимается по большему из условий: I_с.з = 450 А;

4. Определяется чувствительность защиты:

к_ч = = 600/450 =1,3

Выбор уставок реле ДЗТ.

1. Первичный и вторичный токи сторон трансформатора: Данные расчета приведены в табл. .

Таблица .

Расчет первичных и вторичных токов сторон трансформатора

Обозначение параметров	I–ВН–115кВ	III–НН–10,5 кВ
Iном.n, А
КIn	400/5	2500/5
Iв.ном.n, А

Из таблицы следует, что в качестве основной следует взять сторону ВН (230 кВ), имеющей больший вторичный номинальный ток.

2. Ток срабатывания реле для основной стороны определяется по выражению

3. Расчетное число витков рабочей обмотки для основной стороны определяется по

w_{осн.расч} = F_ср/I_ср.осн = 100/5,6 = 17 витков.

Принимается w_{раб.осн} = 17 витков, что соответствует фактическому току срабатывания реле I_ср.осн = 100/17 =5,8 А.

4. Расчетные числа витков для других сторон трансформатора определяются по

– для стороны 10,5 кВw_расч.II= 11(6,5/4,4) = 16,2. Принимается w_II= 16;

5. Уточненный ток срабатывания защиты с учетом погрешности выравнивания находится по выражениям :

где w_I = (w_Iрасч – w_I)/w_Iрасч = (17,2 –17)/17,2 =0,011.

6. Уточненный расчетный ток срабатывания реле определяется по

Поскольку уточненный расчетный ток срабатывания реле (9,7 А) меньше фактического (17,2 А), то выбор рабочих витков закончен.

7. Расчетный ток небаланса защиты при КЗ на стороне НН, где предусмотрено торможение с учетом погрешности выравнивания находится по выражениям

I_{нб.расч} = (1,00,1 + 0,16 -0,034)700 = 197 А,

где w_II = (14,5–15)/14,5 =- 0,034;

8. Число витков тормозной обмотки находится по выражению :

.

Таким образом, в установке на реле принимаются следующие витки:

w₁ = 9, w_II = 17 иw_торм = 7;

9. Чувствительность защиты определяется приближенно по первичным токам при расчетном КЗ

к_ч = 600/380 =1,6,

где I_с.з = 380 А – фактический ток срабатывания защиты.

Поскольку коэффициент чувствительности защиты при нормальном регулировании напряжения практически соответствует нормируемому, а при минимальном регулировании достаточно высок, то защита с реле ДЗТ-11 рекомендуется к установке..