4.3. Пример расчета дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора, имеющей зону повышенной чувствительности на стороне нн

4.3.1. В настоящем примере дай расчет дифферен­циальной токовой зашиты двухобмоточкого трансфор­матора 115/6,3 — 6,3 кВ мощностью 40 МВА. Транс­форматор имеет встроенное регулирование напряжения под нагрузкой в нейтрали высшего напряжения в пре­делах ±16 % номинального.

Рис. 4.2. Пример расчета дифференциальной токовой защиты да ухо б моточного трансформатора, имеющей зону повышенной чувствительности, в которую входят цепи стороны НН:

а — исходная схема; б — схема замещения прямой (обратной) последовательности; в — ток в трансформаторе при внешнем КЗ; г — расчетный ток в трансформаторе при КЗ в зоне повышенной чувствительности; д — ток в трансформаторе при КЗ в основной зове; е ~- то же в зове повышенной чувстви­тельности; ж. — тема включения реле типа ДЗТ-11 в дифференциальной токовой защите двумя зонами обмоточного трансформатора с двумя зонами разной чувствительности

Исходная схема для примера расчета, а также схема замещения прямой (обратной) последовательное приведены на рис. 4.2,а н б. Пример рассчитан в именованных единицах. Сопротивления на рис. 4.2,6, приведенные к стороне высшего напряжения, указано в омах.

Сопротивления защищаемого трансформатора устройством регулирования напряжения под нагрузкой РПН рассчитаны при двух крайних реально возможных положениях регулятора.

Предварительными расчетами установлено, что дифференциальная токовая защита трансформатора должна выполняться с зоной повышенной чувствительности на стороне низшего напряжения, так как защита с одной зоной чувствительности, выполненная с ре; серии ДЗТ-11, имеет недостаточную чувствительность к КЗ за реактором (к_ч=1,365<1,5).

Расчет зашиты, выполненной с реле типа ДЗТ-11, производится в следующем порядке.

4.3.3.1. Определяются первичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности.

По этим токаи определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты, исходя из коэффициента трансформации трансформаторов тока K1 (cmi п. 2.2.1 и коэффициентов схемы kcx, (см. табл. 2.1). Расчеты сведены в табл. 4.1.

4.3.3.2. Выбирается сторона, к трансформаторам тока которой целесообразно присоединить тормозную обмотку реле. В соответствии с рекомендациями п. 4.1.1 тормозная обмотка включается на сумму токов транс форматоров тока, установленных в цепях каждой и: расщепленных обмоток низшего напряжения и ограни­чивающих всю защиту в целом.

4.3.3.3. Определяются минимальные токи, срабаты­вания для всех зон зашиты.

4.3.3.3.1. Для основной зоны минимальный ток срабатывания защиты определяется по условию отстрой­ки от броска намагничивающего тока при включении не на груженного трансформатора под напряжение по (2.2) в соответствии с п. 3.1.2

4.3.3.3.2. Для зоны повышенной чувствительности ми­нимальный ток срабатывания защиты определяется по условию обеспечения k_ч=2,5 при КЗ между двумя фа­зами за реактором в минимальном режиме работы си­стемы и при работе защищаемого трансформатора на среднем ответвлении по (4.J) в соответствия с п. 4.1.2.3

4.3.3.4. Определяется необходимое число витков обмотки НТТ реле для каждой из зон защиты.

4.3.3.4.1. Для основной зоны за основную сторону принята сторона основного питания 110 кВ, Необходи­мое число витков рабочей обмотки НТТ реле для основ­ной стороны определяется по (2.18), исходя из значения минимального тока срабатывания зашиты =301,5 А, полученного в п. 4.3.3.3.1.

Определяется расчетное число витков рабочей обмотки НТТ реле, принятой в расчете за не основную (присоединенной к трансформаторам тока ТА2), по (2.20).

Расчеты выполнены в соответствии с п. 4.2.4 и све­дены в строки 1—4 табл. 4.2.

4.3.3.4.2. Для зоны повышенной чувствительности за основную принята обмотка НТТ реле, присоединен­ная к трансформаторам тока ТАЗ, ограничивающим за­щиту в целом. Необходимое, число витков рабочей обмотки НТТ реле для основной стороны этой зоны определяется, исходя из значения минимального тока срабатывания защиты =170 А, полученного в п. 4.3.3.3.2 по (4.1).

Таблица 4.1

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение для стороны
		110кВ		6кВ
Первичный ток на сторонах защи­щаемого трансформатора, соответст­вующий его номинальной мощности, А
Схема соединения трансформаторов тока	--	Д	У	У
Коэффициент трансформации транс­форматоров тока	К1	400/5	ТА2 3000/5	ТА3 3000/5
Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора, А

Таблица 4.2

№ п/п	Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
1	Ток срабатывания реле на основной сто­роне, А
2 3	Число витков обмотки НТТ реле для основной стороны зоны ТА1: Расчетное Принятое	По (2.18)	15
4	Расчетное число витков обмотки НТТ реле для основной стороны зоны ТА2:	По (2.20)
5	Ток срабатывания реле в зоне повышенной чувствительности ТА2
6 7	Число витков обмотки НТТ реле для основной стороны зоны повышенной чувствительности ТА3: Расчетное Принятое	По (2.18)	19
8	Расчетное число витков обмотки НТТ реле для не основной стороны зоны повышенной чувствительности ТА2	По (2.20)
9	Расчетное число витков обмотки НТТ реле присоединенной к ТА2, разграничивающему зоны разной чувствительности	По (4.3)	19-10,66=8,34
10	Принятое число витков обмотки НТТ реле		15 19 8

№ п/п	Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
11	Первичный расчетный ток небаланса с учетом составляющей I”нб при КЗ на шинах НН, А	По (2.3), (2.4), (2.6) и (4.4)
12 13	Число витков обмотки НТТ реле: Расчетное Принятое	По (2.18)	9

Определяется расчетное число витков рабочей обмотки НТТ реле, принятой дли этой зоны за не основ­ную (присоединенной к трансформаторам тока ТА2), по (2.20).

Расчеты выполнены в соответствии с п. 4.2.4 и при­ведены в пп. 5—8 табл. 4.2.

Определяется число витков рабочей обмот­ки НТТ реле, присоединенной к трансформаторам тока ТА2, разграничивающим зоны разной чувствительности, по (4.3) в соответствии с п. 4.2.5. Расчеты приведены в пп. 9 и 10 табл. 4.2.

Принимаются следующие числа витков: wp=15, что соответствует току срабатывания защиты в основной зоне

> соответствует току срабатывания защиты в зоне повышенной чувствительности, приведенному к стороне ВН:

при работе на среднем ответвлении

при работе на крайней реально возможном ответвлении +PO (126 кВ)

витков

4.3.3.4.5. Определяется необходимое число bhtkoi тормозной обмотки НТТ реле по (3.4) в соответствии с п. 4,2.6; для этого определяется ток небаланса по (2.3), (2.4), (2.6) и (4.4) с учетом того, что создается только той рабочей обмоткой НТТ реле, которая присоединяется к трансформаторам тока TAI а создается округлением витков той рабочей

обмотки НТТ реле, которая присоединяется к трансформаторам тока ТА2, разграничивающим зоны разной чувствительности.

Расчеты приведены в табл. 4.3.

4.3.3.5. Определяется чувствительность защиты при КЗ между двумя фазами в минимальном режиме работы системы в защищаемых зонах:

основной поток в точке Кз (рис. 4.2,й)

повышенной чувствительности в точке Кз (рис. 4.2,е)

Расчет производился по (2.26). Защита имеет до­статочную чувствительность и может быть использована для защиты трансформатора по рис. 4.2,а.