18.2. Расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора

В примере дан расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора 115/11 кВ мощностью 16 МВА, =3500 МВА .

Сопротивления, приведенные к стороне высшего напряжения, указаны в [Ом] (рис. 125)

Параметры схемы замещения

; (14)

. (15)

Расчет первичных токов и вторичных токов в плечах защиты приведен в табл.1

Таблица 1

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
		115 кВ	11 кВ
1. Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, А
2. Схема соединения трансформаторов тока	-	Δ	Y
3.Коэффициент трансформации трансформаторов тока		200/5	2000/5
4. Вторичный ток в плечах защиты, А

б)

а)

Рис. 125 Пример расчета дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора:

а- параллельная работа ; б – раздельная работа ; в – схемы замещения

Ток внешнего к.з. в точке К1 (см. рис. 125, в) при раздельной работе

А.

Ток внешнего к.з. в точке К1 (см.рис. 125, а) при параллельной работе

А.

Ток через трансформатор А.

Предварительное определение первичного тока срабатывания защиты производится по формулам (3) и (4).

Определяем токи небаланса при расчетном к.з. К1 по (6) и (8) по наибольшему значнию :

=1А;

= А;

=А .

Определим предварительно по (3) и (4):

а)=104,5 А;

б)=248,04 А.

Принимаем наибольшее значение =248,04 А.

Предварительное определение коэффициента чувствительности

(16)

где - ток двухфазного металлического к.з. в зоне действия защиты (точка К2, рис. 125, а).

А;

Коэффициент чувствительности больше требуемого ПУЭ, поэтому расчет защиты с реле типа РНТ-560 можно продолжить.

Определение числа витков обмоток БИТ приведено я табл. 2. Основная сторона 115, т.к. 3,47>2,1 (табл. 1).

Критерием окончания расчета служит сравнение токов пп. 10 и 3 табл. 2. Если (п.10) >(п.3) более, чем на 5%, то необходимо провести коррекцию числавитков, уменьшив W_OCH на 1 виток. Расчет повторить с п. 2. Если W_OCH<8, то необходимо изменить коэффициенты трансформации трансформаторов тока, увеличив их для снижения вторичных номинальных токов и .

Окончательное определение коэффициента чувствительности

а) б)

Рис. 126 Пример расчета токов к.з. для трансформатора с расщепленной обмоткой

А) раздельная работа; б) параллельная работа

Рассмотренная защита может быть использована для защиты двухобмоточного трансформатора, т.к. имеет достаточную чувствительность.

Расчет защиты трансформатора с расщепленной вторичной обмоткой аналогичен расчету защиты двухобмоточного трансформатора. Отличие заключается только в определении

токов внешнего к.з. При расчете нужно учесть следующиевозможные режимы работы (рис. 126).

Для случая, представленного на рис. 126, а:РИС

Таблица 2

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
1. Ток срабатывания реле на основной стороне , А
2. Число витков обмотки НТТ реле для основной стороны: -расчетное -предварительно принятое
3. Ток срабатывания реле на основной стороне
4.Число витков обмотки НТТ реле для неосновной стороны: - расчетное -предварительно принятое		15
5.Составляющая первичного тока небаланса, обусловленная округлением расчетного числа витков неосновной стороны для расчетного случая повреждения, А
6. Первичный расчетный ток небаланса с учетом составляющей		190,8+6,4=197,2
7. Ток срабатывания защиты на основной стороне, А
8. Коэффициент отстройки защиты (окончательное значение)
9. Окончательно принятое значение числа витков обмотки БНТ реле для установки на основной и неосновной сторонах		9 15
10. Уточненный

(17)

где ;;- определяется по выражению (15).

Для случая, представленного на рис. 126,б :

, (18)

- ток внешнего к.з. через защищаемый трансформатор.

Номинальные токи, первичные и вторичные, определяются по полной учитывается возможность отключения одной из обмоток низкого напряжения защищаемого трансформатора.

Схемы подключения реле РНТ к двухобмоточному трансформатору с расщепленной обмоткой низкого напряжения представлены на рис. 127 и 128.

Рис. 127 Подключение двухобмоточного трансформатора к реле РНТ

Рис. 128 Подключение трансформатора с расщепленной обмоткой низкого напряжения к реле РНТ

При подключении двухобмоточного трансформатора или трансформатора с расщепленными обмотками можно использовать только две уравнительные обмотки (рис. 127) или обе уравнительные и рабочую (рис. 128). В последнем случае сторона 110 кВ подключена на две обмотки ии соответственно. Сторона 10 кВ подключена наии=8+7=15.