практика 5

Инженерная школа энергетики

13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

ОЭЭ

Дисциплина «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»

ОТЧЕТ

по индивидуальному заданию № 5

Тема работы

УПРОЩЕННЫЙ РАСЧЕТ УСТАВОК ЦИФРОВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА (ДЗТ) на примере микропроцессорного шкафа ШЭ 2607 производства ООО НПП «ЭКРА»

Вариант 10

Обучающийся

Группа	ФИО	Подпись	Дата
5А35			02.06.26

Преподаватель

Должность	ФИО	Подпись	Дата
Доцент ОЭЭ

Работа защищена на оценку (баллы)

Томск – 2026г.

Цель работы: рассчитать уставки цифровой дифференциальной защиты трансформатора.

Исходные данные представлены в таблицах 1, 2 и на рисунке 1.

Рисунок 1 – Трёхфазная схема замещения двухобмоточного трансформатора – коэффициент трансформации

Таблица 1 – Исходные данные для индивидуального задания № 5

Вар	, МВА	, кВ	, кВ	Место КЗ	Вид КЗ	, А
10	630	525	18	НН	К(2)СА	5500

– ток внешнего КЗ на стороне НН.

Таблица 2 – Данные режимов

Вар	Режим 1		Режим 2			Режим 3
	, А	, А		, А	, А		, А	, А
10

Задание:

1. Рассчитайте и покажите на схеме (рисунок 1) стрелками мгновенные направления первичных и вторичных токов в обмотках и в плечах дифференциальной защиты для какого-либо момента времени при заданном повреждении. Замыкание происходит в зоне действия за щиты на стороне обмотки ВН или на стороне НН (таблица 1). Трансформатор имеет питание со стороны той обмотки, где нет КЗ. Предполагается, что вторичные токи с обеих сторон идеально сбалансированы.

2. Рассчитайте тормозной и дифференциальный токи в заданных режимах (таблица 2).

3. Рассчитайте параметры характеристики срабатывания цифровой дифференциальной защиты (рисунок 2) трансформатора в о.е.:

• – начальный ток срабатывания;

• – точка излома характеристики срабатывания;

• – ток дифференциальной отсечки;

• – ток начала торможения;

• – коэффициент торможения.

4. Постройте в масштабе (о.е.) характеристику срабатывания, отметьте на плоскости точки с координатами ( ; ), соответствующие заданным в п.2 режимам. Определите, какому режиму соответствует каждая точка: нормальному режиму, внешнему замыканию или внутреннему замыка нию.

Решение:

1. Короткое замыкание произошло между фазами С и А. На рисунке 2 указаны направления и значения токов, протекающих при К⁽²⁾_СА.

Рисунок 2 – Направления первичных и вторичных токов в обмотках и в плечах дифференциальной защиты при К⁽²⁾_СА

2. Расчёт дифференциального и тормозного тока :

Режим 1:

Номинальные значения токов:

Найдем действующее значение токов:

Дифференциальный ток определяется по выражению:

Тормозной ток определяется, как:

Если

Режим 2:

Найдем действующее значение токов:

Дифференциальный ток определяется по выражению:

Тормозной ток определяется, как:

Если

Режим 3:

Найдем действующее значение токов:

Дифференциальный ток определяется по выражению:

Тормозной ток определяется, как:

Если

3. Параметры характеристики срабатывания цифровой дифференциальной защиты (рисунок 2) трансформатора принимают согласно рекомендациям разработчика. Все величины определяются в относительных единицах от базисного тока Т с высшей стороны (номинальный ток трансформатора).

– начальный ток срабатывания на первом горизонтальном участке характеристики.

– уставку тока начала торможения (наклонного участка характеристики) примем равной единице.

– ток торможения блокировки, определяет переключение характеристики срабатывания ДТЗ с наклонного участка на вертикальный. Определяется исходя из отстройки от максимально возможного сквозного тока.

– уставка тока дифференциальной отсечки предназначена для исключения замедления работы ДТЗ (около 0,03–0,04 с) при больших токах внутреннего повреждения. Отстраивается от броска тока намагничивания и от тока небаланса при внешнем КЗ.

– коэффициент торможения, равный отношению приращения дифференциального тока к приращению тормозного тока. Значение уставки рекомендуется рассчитывать по выражению:

где

4. Характеристика срабатывания:

Рисунок 3 – Характеристика срабатывания цифровой дифференциальной защиты

Вывод: в ходе индивидуального домашнего задания были рассчитаны уставки цифровой дифференциальной защиты трансформатора. Были рассчитаны тормозные и дифференциальный токи, которые нанесены на диаграмму (рисунок 3). Во всех режимах защита сработает на внутреннее короткое замыкание.