2.9 Расчет релейной защиты силового трансформатора

Релейной защитой называется совокупность специальных устройств и средств (реле, измерительные трансформаторы и другие аппараты), обеспечивающая автоматическое отключение поврежденной части электрической установки или сети. Если повреждение не представляет для установки непосредственной опасности, то релейная защита должна приводить в действие сигнальные устройства, не отключая установку.

Основные условия надежной работы релейной защиты:

• обеспечение селективности, то есть отключение только поврежденных участков, время срабатывания защиты характеризуется выдержкой времени, обеспечивающей селективность;

• достаточная чувствительность ко всем видам повреждений на защищаемой линии и на линиях, питаемых от неё, а также к изменению в связи с этими параметрами, что оценивается коэффициентом чувствительности;

• максимальная простота схем с наименьшим числом аппаратов и достаточная надежность и быстродействие;

• наличие сигнализации о неисправностях в цепях, питающих аппараты релейной защиты.

Защита силового трансформатора должна обеспечить его отключение при междуфазных и витковых коротких замыканиях, а также при замыканиях на землю, или подавать сигнал о ненормальном режиме работы трансформатора. Виды защит, устанавливаемых на трансформаторе, определяются его мощностью, назначением, местом установки и другими требованиями, предъявляемыми к режиму эксплуатации. В настоящее время на силовых трансформаторах предусматривают максимальную и дифференциальную токовые защиты.

Максимально-токовая защита наиболее проста и поэтому широко применяется для защиты трансформаторов, электродвигателей, линий электропередач. Ток, возникающий при авариях, в отличие от тока в нормальном режиме называется сверхтоком. При использовании токовых реле типа РТ-40 и реле времени типа ЭВ или РВМ защита называется максимально-токовой с независимой характеристикой времени срабатывания.

Дифференциальная продольная защита основана на принципе сравнения токов в начале и конце защищаемого участка, она надежна, обладает высокой чувствительностью и является быстродействующей, так как по условиям селективности для неё не требуется выдержка времени.

Таблица 2.14

Исходные данные для расчёта

Номинальная мощность трансформатора, кВА	Sн.т	4000
Номинальное напряжение, кВ	Uн	37	10
Номинальный ток, А	Iн= Sн.т/1,73* Uн	66	231
Схема соединения обмоток трансформатора		Y/Δ-11
Тип трансформатора тока (ТТ)		ТМФ-35Б	ТЛМ-10
Схема соединения обмоток ТТ		Δ	Y
Коэффициент трансформации ТТ	nТТ	100/5	600/5
Коэффициент схемы соединения ТТ	Ксх	1,73	1

Максимальная токовая защи та трансформаторов тмн-4000 кВа

1	Напряжение стороны, в которую включены защиты	Расчетные формулы	37 кВ	10 кВ
2	Условия выбора тока срабатывания максимальной защиты	От максимального тока нагрузки	66 А	231 А
3	Первичный ток срабатывания защиты	, m35=1; КН=1,2; КВ=0,8; m10=2	99 А	693 А
4	Наименьшее значение тока короткого замыкания		2097,4 А	3008,2 А
5	Коэффициент чувствительности		21,2	4,4
6	Ток срабатывания реле		8,6 А	5,775 А
7	Тип реле и предел уставки		РТ-40/10 катушки соединяются параллельно	РТ-40/10 катушки соединяются параллельно