- •Содержание
- •Введение
- •Выбор устройств релейной защиты понижающих трансформаторов.
- •Расчёт токов короткого замыкания.
- •Расчёт токовой дифференциальной токовой защиты с реле типа рнт-565.
- •Первичные токи на сторонах высшего и низшего напряжения трансформатора и вторичные в плечах защиты:
- •Максимальный первичный ток небаланса:
- •Токи срабатывания защиты и реле для сторон высшего и низшего напряжения трансформатора:
- •Список используемой литературы
- •Приложение
-
Максимальный первичный ток небаланса:

где
- составляющая, обусловленная
погрешностью трансформатора тока,
-
составляющая, обусловленная
регулированием напряжения защищаемого
трансформатора под нагрузкой.
Составляющие полного тока небаланса дифференциальной защиты:

где
- коэффициент апериодичности, учитывающий
апериодическую составляющую тока

-
коэффициент однотипности трансформатора
тока

ε - относительная погрешность трансформатора тока (ε = 0,1).
Составляющая, обусловленная погрешностью трансформатора тока:


где
- относительная погрешность,
обусловленная регулированием напряжения
на защищаемом трансформаторе


Максимальный первичный ток небаланса:

-
Ток срабатывания защиты:
- Отстройка от броска намагничивающего тока при включении трансформатора на холостом ходу:

где k - коэффициент, используемый для отстройки от броска намагничивающего тока при выполнении защиты с реле серии
РНТ (k = 1,3).

-
Отстройка от расчётного максимального первичного тока небаланса при внешних коротких замыканиях:

где
- коэффициент отстройки, учитывающий
погрешности реле, ошибки расчёта и
небольшой запас


Принимаем
наибольшее значение

-
Предварительное определение коэффициента чувствительности для минимального значения тока короткого замыкания:

Согласно
РУ по РЗ для дифференциальных защит
трансформаторов мощностью до 80 МВА
допускается иметь значение
не менее 1,5.
>
1,5
Поскольку полученное значение коэффициента чувствительности больше требуемого, то расчёт защиты с реле РНТ-565 можно продолжить.
-
Ток срабатывания реле для основной стороны, число обмоток БНТ для реле РНТ-565 для основной и неосновной сторон, полный
ток небаланса, окончательное значение тока срабатывания защиты для основной стороны и коэффициент отстройки.
За основную сторону принимается сторона 35 кВ, так как вторичный ток в плечах защиты на этой стороне имеет большее значение.
Число
витков обмотки БНТ реле, соответствующее
току срабатывания защиты
,
для основной стороны:

где
- магнитодвижущая сила срабатывания
реле

Если
число витков
получается дробным, то принимается
ближайшее меньшее целое число витков.
Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны:

где
- вторичные токи в плечах защиты для
основной и неосновной её сторон в
нормальном режиме.
В
случаях, когда число витков
получается дробным, принимается
ближайшее целое число витков.
Полный первичный ток небаланса при расчётном внешнем коротком замыкании:

Ток срабатывания защиты, соответствующий принятому числу витков БНТ реле для основной стороны:

Окончательное значение коэффициента отстройки:

Если
значение
,
то расчёт защиты заканчивается.
Расчёт и его результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Расчёт основных параметров защиты.
|
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
|
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
|
|
|
Число витков обмотки БНТ реле для основной стороны: - Расчётное выражение
- Предварительно принятое |
|
10 |
|
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
|
|
|
Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны: - Расчётное выражение
- Предварительно принятое |
|
10 |
|
Составляющая первичного тока небаланса, обусловленная округлением расчётного числа витков неосновной стороны для расчётного случая повреждения, А |
|
|
|
Первичный
расчётный ток с учётом составляющей
|
|
815,82 + 117,78 = 933,6 |
|
Ток срабатывания защиты на основной стороне, А |
|
|
|
Коэффициент отстройки защиты (окончательное значение) |
|
|
Полученное
в результате расчёта
не соответствует требуемому, поэтому
необходимо уменьшить на один виток
принятое значение
и повторять расчёт до тех пор, пока
не будет достигнуто требуемое значение
|
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
|
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
|
|
|
Число витков обмотки БНТ реле для основной стороны: - Принятое |
|
9 |
|
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
|
|
|
Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны: - Расчётное выражение - Предварительно принятое |
|
9 |
|
Составляющая первичного тока небаланса, обусловленная округлением расчётного числа витков неосновной стороны для расчётного случая повреждения, А |
|
|
|
Первичный
расчётный ток с учётом составляющей
|
|
815,82 + 117,46 = 933,28 |
|
Ток срабатывания защиты на основной стороне, А |
|
|
|
Коэффициент отстройки защиты (окончательное значение) |
|
|
Таблица 3 - Расчёт основных параметров защиты.
В
результате пересчёта значение
соответствует требуемому, поэтому
принимаем для установки на обмотки
БНТ реле РНТ-565 следующие числа витков:
-
для основной стороны

-
для неосновной стороны
.
-
Окончательное определение коэффициента чувствительности защиты:
>
1,5
Значение
удовлетворяет требованиям ПУЭ и РУ
по РЗ, следовательно, дифференциальная
защита может быть выполнена с реле
РНТ-565.
На
рисунке 3 показана схема подключения
реле РНТ-565. В этой схеме у БНТ реле
РНТ-565 используются обмотки: на
основную сторону подключена обмотка
,
а на неосновную
.

Рисунок 3 - Подключение реле РНТ-565 к ТТ двухобмоточного
трансформатора с расщеплённой обмоткой.
РАСЧЁТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С РЕЛЕ ДЗТ-11.
-
Первичные токи на сторонах высшего и низшего напряжения трансформатора и вторичные в плечах защиты:
Расчёт и его результаты приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Расчёт первичных и вторичных токов в плечах защиты
|
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
|
|
35 кВ |
10,5 кВ |
||
|
Первичные токи на сторонах защищаемого трансформатора, А |
|
|
|
|
Схема соединения трансформатора тока |
- |
|
|
|
Коэффициент трансформации трансформаторов тока |
|
|
|
|
Вторичные токи в плечах защиты, А |
|
|
|
За основную сторону принимается сторона 35 кВ, так как вторичный ток в плечах защиты на этой стороне имеет большее значение.
-
Минимальный ток срабатывания защиты для основной стороны:

где
- коэффициент надёжности, учитывающий
погрешности реле, ошибки расчёта и
небольшой запас


-
Ток срабатывания реле на основной стороне, число витков рабочей обмотки БНТ реле ДЗТ-11 для основной стороны 35 кВ и для неосновной стороны 10 кВ.
Таблица 5 - определение тока срабатывания реле и числа обмоток реле ДЗТ-11.
|
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
|
Ток срабатывания реле на основной стороне, А |
|
|
|
Число витков обмотки БНТ реле для основной стороны: - Расчётное значение
- Принятое значение |
|
14 |
|
Число витков обмотки БНТ реле для неосновной стороны: - Расчётное значение
- Принятое значение |
|
15 |
Принимается
к установке на БНТ реле ДЗТ-11 следующее
число витков: для основной стороны
витков, для неосновной стороны
витков.
Это соответствует току срабатывания защиты для основной стороны:

-
Число витков тормозной обмотки БНТ реле ДЗТ-11, полный первичный ток небаланса при внешнем трёхфазном коротком замыкании в максимальном режиме системы и при раздельной работе трансформаторов.
Число витков тормозной обмотки БНТ реле ДЗТ-11:

где
tg
α
- тангенс угла наклона касательной
к оси абсцисс при
(tg
α
= 0,75).
-
тормозной ток реле, который принимается
равным току внешнего короткого
замыкания.
-
коэффициент надёжности (
= 1,5).
В
случаях витков
получилось дробным, принимается
ближнее большее целое число витков.
Их расчёт и результаты приведены в таблице 6.
Таблица 6 - определение числа витков тормозной обмотки БНТ реле ДЗТ-11.
|
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
|
Первичный
расчётный ток небаланса с учётом
составляющей
|
|
|
|
Число витков тормозной обмотки БНТ реле: - Расчётное
- Принятое |
|
9 |
-
Чувствительность защиты при внутреннем двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме работы системы, когда торможение отсутствует (раздельная работа трансформаторов):
>1,5
-
Первичные токи, соответствующие токам в реле
на отдельных сторонах защищаемого
трансформатора, и ток в тормозной
обмотки БНТ реле
при коротком замыкании на выводах
низшего напряжения защищаемого
трансформатора для случая, когда
имеется торможение.
Ток короткого замыкания при внутреннем двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме работы системы при наличии торможения, приведённый к стороне низшего напряжения:

Ток, протекающий через тормозную обмотку реле, которая включена на низшее напряжение трансформатора:

-
Рабочая МДС
и тормозная МДС
БНТ реле в рассматриваемых случаях
короткого замыкания:

где
- тормозной ток, подводимый к реле.
-
число витков тормозной обмотки БНТ
реле ДЗТ-11.


-
Рабочая МДС срабатывания реле:
Рабочая
МДС срабатывания реле
определяется графически по характеристике
реле, соответствующей максимальному
торможению.

Рисунок 4 – Тормозные характеристики ДЗТ-11.
1 – зона срабатывания,
2 – зона срабатывания или торможения,
3 – зона торможения.

-
Коэффициент чувствительности при наличии торможения:
>
1,5
Значения
удовлетворяют требованиям ПУЭ и РУ
по РЗ, следовательно дифференциальная
защита трансформатора может быть
выполнена с реле ДЗТ-11.
Схема подключения реле ДЗТ-11 к ТТ двухобмоточного
трансформатора с расщеплённой обмоткой приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 - Схема подключения реле ДЗТ-11 к ТТ двухобмоточного
трансформатора с расщеплённой обмоткой.
РАСЧЁТ МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ПУСКОМ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ.
-
Первичные номинальные токи на сторонах высшего и низшего напряжений защищаемого трансформатора.
Расчёт и его результаты приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Расчёт первичных и вторичных токов в плечах защиты
|
Наименование величины |
Обозначение и метод определения |
Числовое значение |
|
|
35 кВ |
10,5 кВ |
||
|
Первичные токи на сторонах защищаемого трансформатора, А |
|
|
|
|
Схема соединения трансформатора тока |
- |
|
|
|
Коэффициент трансформации трансформаторов тока |
|
|
|
|
Вторичные токи в плечах защиты, А |
|
|
|













,
А



˂
1,3









,
А



>
1,3


















при КЗ на шинах НН, А














