4 Выбор защиты на стороне вн трансформатора

В соответствии с «Правилами» [7] в качестве основной защиты на трансформаторах мощностью 4 МВА и ниже используется токовая отсечка, а на трансформаторах мощностью 6,3 МВА и выше – дифференциальная защита. Дифференциальная защита может быть предусмотрена на трансформаторах меньшей мощности, но не менее 1 МВА, если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с [8].

Таким образом, выполним расчёт основной защиты – мгновенной токовой отсечки на базе реле РТМ. Расчётными для выбора уставок и проверки чувствительности будут значения токов максимального трёхфазного короткого замыкания в точке К–1 схемы, и минимального двухфазного в точке К–3 (Рисунок 1). Возьмём значение тока трёхфазного короткого замыкания в точке К–1 из предыдущих расчётов (п. 1.5) и приведём его к стороне высокого напряжения трансформатора.

где – коэффициент трансформации трансформатора [2].

Значение тока срабатывания отсечки определяется следующим образом[8]:

где – коэффициент надежности для реле РТМ [8].

Значение номинального тока трансформатора на стороне ВН:

Значение максимального рабочего тока трансформатора, приведенное к стороне ВН:

Выберем значение коэффициента трансформации трансформаторов тока. Рекомендуемыми являются трансформаторы тока типа ТПЛ-10 и ТЛМ-10. Принимаем трансформаторы типа ТЛМ-10, т.к. у них больше нагрузочная способность. В соответствии со значением следует выбрать коэффициент трансформации ТТ 100/5, при последующей их проверке может быть не выполнено условие по допустимой нагрузке на ТТ, поэтому выберем значение номинального тока завышенным

Значение тока срабатывания реле определяется по формуле [8]:

где – коэффициент схемы, трансформаторы тока соединяются по схеме не полной звезды [8].

Выбираем реле РТМ-III со значением [9]. Значение фактического тока срабатывания отсечки:

Проверим чувствительность отсечки. Сначала определим значение минимального тока КЗ на стороне ВН трансформатора:

Коэффициент чувствительности отсечки:

Чувствительность достаточна.

Функцию резервной защиты с выдержкой времени выполняет максимальная токовая защита (МТЗ) на базе реле прямого действия РТВ. Расчётное значение тока срабатывания защиты из условия протекания тока самозапуска через обмотки трансформатора в режиме 1:

где – коэффициент надежности для реле типа РТВ [8]; – коэффициент возврата для реле типа РТВ [8]; – значение тока самозапуска, приведенное к стороне ВН трансформатора.

Расчётное значение тока срабатывания защиты из условия отстройки от тока срабатывания отсечки автоматического выключателя в цепи питания групповой нагрузки:

где - коэффициент надежности согласования [9]. Определяющим из вышеперечисленных двух условий является второе.

Расчётное значение тока срабатывания реле:

Выбираем реле РТВ–II со значением тока срабатывания реле Iср = 15 А [6]. Фактическое значение тока срабатывания защиты:

Проверим чувствительность МТЗ при двухфазном коротком замыкании (по расчётам ток однофазного короткого замыкания имеет большее значение) в точке К–1 схемы:

Чувствительность недостаточна. Тогда выполним установку вместо реле прямого действия РТВ токового реле РТ–80 по схеме с дешунтированием электромагнита отключения.

Расчётное значение тока срабатывания защиты из условия протекания тока самозапуска через обмотки трансформатора в режиме 1:

где – коэффициент надежности для реле типа РТ-80 [8]; – коэффициент возврата для реле типа РТ-80 [8].

Расчётное значение тока срабатывания защиты из условия отстройки от тока срабатывания отсечки автоматического выключателя в цепи питания групповой нагрузки:

где - коэффициент надежности согласования [9]. Определяющим из вышеперечисленных двух условий является второе. Расчётное значение тока срабатывания реле:

На основании данных [6] максимальное значение фактического тока срабатывания реле Iср = 10 А. Увеличим на ступень значение номинального первичного тока трансформатора тока nта = 300/5 и произведём пересчёт защит МТО и МТЗ.

Выполним пересчёт основной защиты – мгновенной токовой отсечки на базе реле РТМ. Значение тока срабатывания реле [8]:

Выбираем реле РТМ-II со значением [9]. Значение фактического тока срабатывания отсечки:

Проверим чувствительность отсечки. Сначала определим значение минимального тока КЗ на стороне ВН трансформатора:

Коэффициент чувствительности отсечки:

Чувствительность достаточна.

Выполним пересчёт МТЗ.

Расчётное значение тока срабатывания защиты из условия отстройки от тока срабатывания отсечки автоматического выключателя в цепи питания групповой нагрузки:

Расчётное значение тока срабатывания реле:

Выбираем реле РТВ–I со значением тока срабатывания реле Iср = 5 А [6]. Фактическое значение тока срабатывания защиты:

Проверим чувствительность МТЗ при двухфазном коротком замыкании (по расчётам ток однофазного короткого замыкания имеет большее значение) в точке К–1 схемы:

Чувствительность достаточна.

Необходимо выполнить согласование на диаграмме селективности защиты трансформатора с защитными характеристиками автоматических выключателей. Приведём значение тока срабатывания МТЗ к низшему напряжению:

В соответствии с [6] выберем времятоковую характеристику со временем 1 с для обеспечения селективности. Нанесём на диаграмму селективности точки в соответствии с характеристикой реле РТВ.

Таблица – Построение характеристики реле РТВ-I

Точка	Ток, А	Ток *, о.е.		x, единиц	t, с
Y	110%				4,5
Q	120%				3,0
R	130%				2
S	140%				1,4
T	150%				1,2
F	160%				1