7.3 Релейная защита понижающего трансформатора

7.3.1 Дифференциальная токовая зашита трансформатора.

В системах электроснабжения дифференциальные защиты применяются, как правило, на силовых трансформаторах, имеющих группы соединения обмоток -11. В данном случае необходимо защитить именно такой трансформатор.

На высшей стороне понижающего трансформатора первичный ток трансформатора тока

где - номинальная мощность трансформатора, МВА;

- номинальное высшее напряжение трансформатора, кВ.

Для понижающих трансформаторов со стороны ВН используются встроенные трансформаторы тока ТВТ110-1-600/1: = 20.

Вторичные обмотки ТТ со стороны ВН следует соединять в . Ток на выходе группы ТТ «треугольник» со стороны ВН в номинальном режиме не должен превышать 5 А.

где - номинальное напряжение обмотки при нулевом положении РПН, кВ;

- коэффициент трансформации трансформатора тока.

Так как автотрансформатор тока АТ-31 не применяется.

Для встроенных ТТ должно выполняться условие

Следовательно, выбранный трансформатор удовлетворяет данному условию.

На стороне низшего напряжения понижающего трансформатора вторичный ток трансформатора тока

где - номинальная мощность трансформатора, МВА;

- номинальное низшее напряжение трансформатора, кВ.

Ранее был выбран трансформатор тока ТЛ10-I У3:

Найдем ток на входе модуля МРЗД

Т.к. автотрансформатор тока АТ-32 не применяется.

Проверим на соответствие выбранного ТТ с данной системой. Для этого необходимо, чтобы выполнялось условие ,

Следовательно, выбранный трансформатор удовлетворяет данному условию.

7.3.2 Дифференциальная токовая защита на основе реле с торможением

ДЗТ-21 для трансформатора.

Она включает модули реле дифференциальной защиты 1 МРЗД, 2 МРЗД,

3 МРЗД (всего три модуля по числу фаз). Если со стороны НН имеются 2 высоковольтных трансформатора тока, то достаточно использовать 2 модуля МРЗД. В нашем случае 3 (рис. 7.1). Каждый модуль МРЗД содержит два промежуточных трансформатора тока (ПТТ1 и ПТТ2) и один трансреактор (TP). ПТТ1, ПТТ2 и TP имеют ответвления от первичных обмоток для выравнивания токов плеч.

Рисунок 7.1. Схема цепей переменного тока защиты

Для трансформатора выбираем номинальные токи ответвлений:

• ближайший (номер ответвления-2)

• ближайший (номер ответвления-2)

Для промежуточных трансформаторов выберем номинальные токи ответвлений:

• ближайший (номер ответвления-1)

• ближайший (номер ответвления-1)

Использование реле ДЗТ-21 позволяет существенно повысить чувствительность дифференциальной защиты.

Тормозная характеристика реле ДЗТ-21 имеет вид

Рисунок 7.2. Тормозная характеристика

Тормозной ток определяется выражением

где - токи плеч дифференциальной защиты (после выравнивания).

Расчетный ток небаланса в относительных единицах (за базу принимается номинальный ток ответвлений от первичной обмотки трансреактора) можно находить из выражения

где - коэффициент, учитывающий переходный процесс, принимается в соответствии с предельной кратностью тока (= 38,09 > 20);

- относительная полная погрешность ТТ в установившемся режиме, принимается равной 0,1 ;

- диапазон регулирования (в одну сторону) в относительных единицах напряжения защищаемого трансформатора, принимается равным ;

- относительная погрешность выравнивания токов плеч, принимается равной 0,05.

Коэффициент торможения

где - коэффициент отстройки, принимается равным кт=1,15... 1,2;

- относительный сквозной ток, принимается равным

коэффициент снижения тормозного тока в переходном режиме, принимается в соответствии с предельной кратностью тока (= 38,09 > 20). Расчет целесообразно начинать, полагаяи

Таким образом, = 0,72 < 0,9.

Ток срабатывания дифференциальной отсечки,

где - коэффициент, учитывающий ток небаланса в переходном режиме, принимается равным 0,7.

;

;

Принимаем ближайшее значение тока срабатывания 6,07.