9.2 Дифференциалдық қорғаныс

Қорғаныстың бұл түрі РНТ-565 типті релесінде орындалады және трансформаторды оның орамаларында пайда болатын бір фазалы қысқа тұйықталудан қорғайды. Дифференциялдық қорғаныстың барлық иықтары үшін (трансформатордың қуатты орамасының номиналды қуаты арқылы) бірінші ретті және екінші ретті номиналды токтың орта мәні анықталады.

«Казгородок» қосалқы станциясында орнатылған ТДТН-10000/110 - 110/35/10 трансформаторының дифференциалды токты қорғанысын есептейміз.

Трансформатордың паспорттық сипаттамалары:

Түрі

Uном кВ

шығындар, кВт

iх,%

uк,%

ВН

СН

НН

Рх

Ркт

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

ТДТН - 10000/110

115

38,5

11

17

76

1

10,5

17,5

6,5

Күштік трансформатор жақтарындағы бірінші реттік номинал токтарын анықтаймыз:

I_жум1 = = = 50 А

I_жум2 = = = 150 А

I_жум3 = = = 331 А

Қосалқы станциясының трансформаторының жұмыс токтары:

I_жум1 = = = 47 А

I_жум2 = = = 140 А

I_жум3 = = = 489 А

Ток трансформаторының трансформация коэффициенттері:

k_тр1 = = = 16,2 А

k_тр1 = = = 48,44 А

k_тр1 = = = 169 А

Трансформация коэффициенттерінің стандартты мәнін қабылдаймыз:

k_т=200/5=40;

k_т=600/5=120;

k_т=1500/5=300;

Дифференциалды қорғаныстың екінші реттік токтарын анықтаймыз:

i_2.1 = = = 2,03 А

i_2.2 = = = 2 А

i_2.3 = = = 2,81 А

Сыртқы қысқа тұйықталулар кезіндегі қорғаныстың бейбаланс токтарын анықтаймыз.

Жалпы жағдайда бейбаланс тогы келесі формула арқылы табылады:

I_{ббал.тр} = I_ббал'+ I_ббал'',

мұндағы I_ббал' - ток трансформаторының қателігінен туатын бейбаланс тогы,

I_ббал'' - қорғалатын трансформатордың кернеуін жүктеме астында реттеуінен туатын бейбаланс тогы.

Бейбаланс тогын анықтаймыз:

трансформатордың ортаңғы жағында:

I_ббал2=(ɛ+Δu)*I_қт2⁽³⁾ = (0,1+0,12)*1080 = 237,6 А

трансформатордың төменгі жағында:

I_ббал3=(ɛ+Δu)*I_қт3⁽³⁾ = 0,1*2580 = 258 А

мұндағы ɛ - ток трансформаторының 10%-қ қателігін ескеретін коэффициент;

I_қт2⁽³⁾ - трансформатордың ортаңғы жағындағы қысқа тұйықталу тогы;

I_қт3⁽³⁾ - трансформатордың төменгі жағындағы қысқа тұйықталу тогы.

Бейбаланс тогының есептік шамасы ретінде екі шаманың ортасындағы ең үлкенін аламыз:

I_{ббал3мах}=258 А

Қорғаныстың іске қосылу тогын анықтаймыз:

1. Магниттелу тогының секіруінен тұрғызылу шарты бойынша:

I_ік=К_сен* I₁=1,3*47=61,1 А

мұндағы К_сен = 1,3-1,4 - сенімділік коэффициенті;

I₁ - трансформатордың жоғарғы жағындағы ток.

2. Бейбаланс максималды тогынан тұрғызылу шарты бойынша:

I_ік=К_сен* I_{ббал3мах}=1,3*258=335,4 А

Қорғаныстың іске қосылу тогының есептік шамасы ретінде осы екі шаманың ортасындағы ең үлкенін аламыз:

I_ік= 335,4 А

Реленің іске қосылу тогын анықтаймыз:

I_ік= *k_cx= * = 14,5 А

мұнда k_T, k_cx - жоғарғы жағы үшін алынған.

Қорғаныстың сезімталдығын алдын-ала тексереміз:

К_сез= ≥ 2

I_рмин = = = 40,5 А

К_сез = 40,5/14,5 = 2,8˃2

мұндағы I_рмин - дифференциалды қорғаныс релесіндегі екі фазалы қысқа тұйықталу кезіндегі есептік минималды ток;

I_қт3⁽³⁾ - К2 және К3 нүктелеріндегі ҚТ тогының минималды мәні.

I_іқ = К_сен* I₁ = 1,5*47 = 70,5 А

Реленің іске қосылу тогын анықтаймыз:

I_ік= *k_cx= * = 3,05 А

Жұмысшы ораманың орам сандарын анықтаймыз:

W_жум = = = 32,8 орам

Алынған санды жақын үлкен орам санына дейін дөңгелектейміз, яғни W = 33орам.

Теңестіру орамалардың орам санын анықтаймыз:

W_тен.1 = * W_жум = *33 = 31,9 орам

W_тен.1 = 32 орам

W_тен.2 = * W_жум = *33 = 22,6 орам

W_тен.2 = 23 орам

Тежеуіш ораманың орам сандарын анықтаймыз:

W_теж.3 = = = 4,42 орам

W_теж.3 = 5 орам

W_теж.2 = = = 13,53 орам

W_теж.2 = 14 орам

Қорғаныстың іске қосылуының токтарын есептейміз:

I ^'_іқ = К_сен* I_ббал2 = 1,3*237,6 = 308,88

I ^'_іқ тогын алдында есептелінген қорғаныстың іске қосылу тогының мәнімен салыстырамыз:

360,1 А ˃ 308,88 А

I_іқ ˃ I ^'_іқ

Сондықтан релені 10 кВ жағына қосамыз.

9.3 Максималды токты қорғаныс (МТҚ)

МТҚ сыртқы қысқа тұйықталулардан қорғау үшін қолданылады және дифференциялды қорғанысқа қосымша резервті болып табылады.

Максималды токты қорғаныс екі фазалы айнымалы оперативті токта РТ-40 релесінде орындалады. Қорғаныс МТҚ-ң ек9.3 Максималды токты қорғаныс (МТҚ)

МТҚ сыртқы қысқа тұйықталулардан қорғау үшін қолданылады және дифференциялды қорғанысқа қосымша резервті болып табылады.

Максималды токты қорғаныс екі фазалы айнымалы оперативті токта РТ-40 релесінде орындалады. Қорғаныс МТҚ-ң екі комплекті түрінде орындалады.

9.4 Газдық қорғаныс

Біздің елдің энергетикасы жоғары қарқынмен өсіп келеді. Техникалық прогресті анықтаушы ретінде ол болашақта алдыңғы қатарда дамитындығы қаралуда. Өз алдына электр желілері арқылы байланысқан көптеген электр стансалары мен қосалқы стансалардан құралған энергетикалық жүйелері дамып, оның параллельді жұмысына бірігеді; таяу уақытта еліміздің оқшауланған энергетикалық жүйелері жұмыс істемейтін болады.

Энергетикалық жүйенің негізгі мақсаты − тұтынушыларды электр энергиясымен үзіліссіз қамтамасыз ету, ол энергетикалық жүйелердің барлық элементтерін, әсіресе негізгі элементтерінің тек қана сенімді жұмысын қамтамасыз етеді. Энергожүйенің негізгі элементтеріне күштік трансформаторлар мен автотрансформаторлар жатады, сондықтан да олардың сенімді жұмыс істеуі өте маңызды.

Трансформаторлар мен автортансформаторлардың түрлі релелік қорғаныстары бүліну немесе қалыпсыз режим кезінде өшіруге не сигнал беруге әрекет ету керек.

Іс жүзінде қолданылатын ережелер бойынша жоғарғы орамды 35 кВ кернеу, қуаты 6300 кВА және одан жоғары сыртқа орналастырылатын май толтырылған трансформаторлар газдық қорғаныспен жабдықталады. Егер кіші қуатты трансформаторлар панажайдың ішінде орналастырылған болса, газдық қорғаныспен жабдықтауға да болады. Егер 1000-4000 кВА қуатты трансформаторларда тез әрекет етуші қорғаныстар (дифференциалды, тоқкесер немесе 1с аспай әсер ететін максималды тоқ қорғанысы) болмаса, онда газдық қорғаныспен жабдықтау қарастырылады.

Қазіргі уақытта энергожүйелерде 10 мыңнан астам түрлері пайдаланылуда. РГЧЗ-66, газдық релесі және олардың саны тез қарқынмен өсуде. Газдық қорғаныс осы релемен орта есеппен алғанда 82-85% жағдайында ғана дұрыс жұмыс істейді. Олардың дұрыс атқарылмаған жұмысының жартысынан көбі қорғаныстың өзінің кемшіліктерінен емес, монтаждау мен пайдалану кезінде болған кемшіліктерінен болып отыр, сондықтан қорғаныстың монтаждауы мен пайдаланылуына аса көңіл бөлу қажет. Газ қорғанысын монтаждау мен пайдалану талаптары орындалған энергетикалық жүйелерде дұрыс жұмыс атқарылу пайызы (95-97%) өсуде.

Трансформаторлардың, автортансформаторлардың және реакторлардың май жүйесі ұқсас орындалған және электр аппараттарында ішкі зақымдану ағыны тез өтеді. Сондықтан да төменде трансформаторлардың май жүйесінің құрылғысын қарастырамыз.