4.2. Пример расчета дифференциальной токовой защиты понижающего трансформатора подстанции (защиты шкафа шэ 2607 041)

В настоящем примере приведен расчет дифференциальной токовой защиты понижающего трансформатора подстанции энергосистемы.

Трансформатор установлен на двухтрансформаторной подстанции. Питание трансформатора осуществляется со стороны ВН. Трансформатор выполнен с расщепленной обмоткой низшего напряжения и питает две секции НН1 и НН2 напряжением 10,5 кВ. На подстанции предусмотрены устройства АВР секционных выключателей.

Трансформаторы тока на стороне 220 кВ выполнены на вторичный номинальный ток 5 А.

Тип трансформатора ТРДНС – 63000/220/10,5 – 10,5 кВ;

Номинальная мощность МВА

Номинальные напряжения кВ,кВ.

Трансформатор с расщепленной обмоткой стороны НН имеет встроенное регулирование напряжения под нагрузкой (РПН) в нейтрали высшего напряжения в пределах ±16%.

Защита трансформатора выполнена с помощью микропроцессорных терминалов, размещенных в шкафу ШЭ 2607 041 фирмы «ЭКРА», г. Чебоксары.

Схема подключения комплекта А1 шкафа к трансформаторам тока и напряжения приведена на рис. 4.4.

Токи КЗ при повреждении в точке К7 (секция 10,5 кВ) равны:

кА;

кА.

Оба тока приведены к .

Максимальное время срабатывания защит присоединений, отходящих от шин 10,5 кВ:

с.

Рис. 4.4. Схема подключения комплекта А1 шкафа ШЭ 2607.041 к трансформаторам тока и напряжения

Схема соединения трансформатора ВН/НН1-НН2-Y/∆-∆.

Вторичные обмотки трансформаторов тока на всех сторонах силового трансформатора собраны по схеме «звезда».

1. Расчет первичных токов трансформатора, базисных токов и чисел витков первичных обмоток входных ТТ терминала.

Расчеты выполнены по (4.1), (4.2) и сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовые значения для стороны
		220 кВ	10,5 кВ	10,5 кВ
Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А
Схема соединения трансформаторов тока	-	Y	Y	Y
Коэффициент схемы		1	1	1
Коэффициент трансформации трансформаторов тока		300/5	3000/5	3000/5
Базисные токи по сторонам трансформатора
Число витков первичных обмоток входных ТТ терминала	-	=4	=1	=1

2. Выбор уставок дифференциальной защиты с торможением трансформатора

Определение начального тока срабатывания ДЗТ

Относительный начальный ток срабатывания ДЗТ определяется по (4.9) и (4.10):

где ;;;;;

; Δf_АТ = 0.

Принимаем о.е.

Определение тока начала торможения

Принимаем уставку начала торможения равной о.е

Расчет коэффициента торможения

Определяем максимальный первичный ток, протекающий через защищаемый трансформатор при внешнем КЗ в точке К7, рис. 4.4:

кА, приведен к .

Ток КЗ, приведенный к :

кА

Максимальное значение сквозного тока при внешнем КЗ в относительных единицах по (4.14)

о.е.

Дифференциальный ток, равный току небаланса при максимальном сквозном токе при внешнем КЗ, по (4.13)

Тормозной ток при внешнем КЗ согласно (4.15)

Коэффициент торможения по (4.16)

о.е.

Принимаем . Угол наклона тормозной характеристики α будет равен α =arctg 0,6 = 31°.

Ток торможения блокировки

Ток торможения блокировки по (4.12) равен:

о.е.

Принимаем о.е.

Уровень блокировки по второй гармонике принимаем равным (15 %).

3.Определяем ток срабатывания дифференциальной отсечки

По условию отстройки от броска тока намагничивания при включении трансформатора принимаем

о.е.

По условию отстройки от максимального тока небаланса при внешнем КЗ по (4.18)

Принимаем о.е.

4. Проверяем чувствительность

Минимальный ток КЗ при повреждении в точке К7 (рис.4.4), приведенный к равен

кА

Чувствительность защиты при двухфазном КЗ на секции НН

(точка К7).

Чувствительность защиты обеспечивается с большим запасом, .