7. Расчет релейной защиты трансформатора подстанции б

7.1. Исходные данные для расчёта защит

Требуется рассчитать защиту трансформатора ТРДЦН-25000/110, Y/Y/Δ-11, , , , питающегося от энергосистемы с параметрами ,

Сопротивление сторон трансформатора, приведенное к :

;

;

,

Где ;

; .

При расчётах токов КЗ для защит трансформаторов с РПН следует учесть изменение сопротивления за счёт регулирования напряжения. Приближённо можно принять:

; ,

отсюда

;

;

;

.

Рисунок 9. Схема замещения для расчёта защиты трансформатора

Ток КЗ на шинах среднего напряжения (точка К1, рисунок 9)

;

.

Ток КЗ на шинах низкого напряжения (точка К2, рисунок 9)

;

.

7.2. Расчёт продольной дифференциальной токовой защиты

7.2.1. Предварительный расчёт дифференциальной защиты и выбор типа реле.

Ток срабатывания защиты определяется по большему из двух расчётных условий:

а) отстройка от броска тока намагничивания

,

где ;

б) отстройка от тока небаланса при внешних КЗ

Принимается .

Предварительная проверка чувствительности производится по первичным токам при двухфазном КЗ на стороне НН (точка К2, рисунок 9):

.

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

а) отстройка от броска тока намагничивания

;

б) отстройка от тока небаланса при КЗ на СН

в) отстройка от тока небаланса при КЗ на НН

Принимаем реле ДЗТ-11 с установкой тормозной обмотки со стороны СН. Тогда отстройка от КЗ на стороне СН будет обеспечена за счёт торможения, а ток срабатывания защиты примем .

Определяется чувствительность при КЗ на стороне НН при минимальном регулировании:

7.2.2. Выбор уставок реле ДЗТ-11.

Определяем первичные и вторичные токи сторон трансформатора по выражениям:

.

Данные расчёта приведены в таблице 10.

Таблица 10

Расчёт первичных и вторичных токов сторон трансформатора

Обозначение параметров	I – ВН – 115кВ	II – СН – 38,5кВ	III – НН – 11кВ
, А
	400/5	2000/5	4000/5
Схема соединения ТТ	треугольник	треугольник	звезда
, А

Из таблицы 10 следует, что в качестве основной следует взять сторону НН (11 кВ), имеющую наибольший вторичный номинальный ток.

Ток срабатывания реле и число витков рабочей обмотки для основной стороны:

Принимается , что соответствует фактическому току срабатывания реле .

Расчётные числа витков для других сторон трансформатора определяются из равенства МДС обмоток:

- для стороны 115 кВ

.

Принимается .

- для стороны 35 кВ

.

Принимается .

Уточнённый ток срабатывания защиты с учётом погрешности выравнивания:

где .

Уточнённый расчётный ток срабатывания реле:

Поскольку уточнённый расчётный ток срабатывания реле (4,5А) меньше фактического (4,55А), то выбор рабочих витков закончен.

Расчётный ток небаланса защиты при КЗ на стороне СН, где предусмотрено торможение, с учётом погрешности выравнивания:

где .

Число витков тормозной обмотки:

.

Таким образом к установке на реле принимаются следующие витки:

, , , .

Чувствительность защиты определяется приближённо по первичным токам при расчётном КЗ на стороне НН для случаев минимального и нормального регулирования трансформатора:

,

где - фактический ток срабатывания защиты, определяемый принятой уставкой срабатывания реле .

Поскольку коэффициент чувствительности защиты соответствует 2, то защита рекомендуется к установке. Заметим, что проверка чувствительности при наличии торможения не производится.

7.3. Расчёт максимальной токовой защиты с комбинированным пуском по напряжению

Для трёхобмоточных трансформаторов с односторонним питанием в качестве резервной рекомендуется установка на стороне питания МТЗ с пуском или без пуска по напряжению.

Первоначально определяется ток срабатывания МТЗ без пуска по напряжению:

.

Проверяем чувствительность при КЗ на шинах СН и НН в минимальных расчётных режимах:

и .

Так как чувствительность МТЗ без пуска по напряжению недостаточна, применим блокировку по напряжению с приёмных сторон трансформатора. В этом случае ток срабатывания защиты равен:

,

а чувствительность защиты в тех же расчётных точках составит:

и .

Напряжение срабатывания органа блокировки при симметричных КЗ:

.

Напряжение срабатывания органа блокировки при несимметричных КЗ:

.

Чувствительность блокирующих органов проверяется при КЗ на приёмных сторонах трансформатора, куда и подключены блокирующие реле, т.е. , а .

Тогда

;

.

Поскольку при КЗ на приёмных сторонах трансформатора , то дифференциальные защиты шин на этих сторонах можно не устанавливать