2.3.2. Пример

2.3.2.1. В настоящем примере дан расчет дифферен­циальной токовой защиты двухобмоточного трансфор­матора 115/6,6 кВ мощностью 16 MB-А. Трансформатор имеет встроенное регулирование напряжения под нагруз­кой в нейтрали высшего напряжения в пределах +16 % номинального.

Расчет дан с учетом отклонения регулятора напря­жения не от среднего положения (см. пример 2.3.1), а от положения, соответствующего оптимальному напряжению Uопт. Исходная схема и схема замещения прямой (обратной) последовательности приведены на рис. 2.4.

Пример рассчитан в именованных единицах. Сопро­тивления, приведенные к стороне высшего напряжения, на рис. 2.4,6 указаны в омах.

Значения сопротивлений защищаемого трансформа­тора при двух крайних реально, возможных положениях регулятора заимствованы из примера 2.3.1, п. 2.3.1.1.

Предварительные расчеты показали, что при выборе тока срабатывания защиты /_с,з по (2.1) с учетом (2.3)—(2.5) чувствительность дифференциальной защи­ты не удовлетворяет требованиям ПУЭ (при КЗ между двумя фазами на выводах низшего напряжения транс­форматоров k_ч=1,25<1,5)., а ток при внешнем КЗ в точке Ki (рис. 2.4,а), рассчитанный при положении регулятора на ответвлении —РОminраб, отличается на 42%>15% от тока, рассчитанного при среднем поло­жении регулятора напряжения. Поэтому в соответ­ствии с п. 2.1.4 в примере произведен расчет суммы составляющих тока небаланса (I'нб+I"вб) -исходя из отклонения от оптимального напряжения регулируемой, обмотки.

2.3.2.2. Расчет производится в следующем порядке. Первичные номинальные токи защищаемого трансформатора, коэффициенты трансформации транс­форматоров тока для защиты и вторичные номинальные токи в плечах защиты заимствуются из примера 2.3.1 (см. табл. 2.2).

Определяются токи, проходящие через за­щищаемый трансформатор при КЗ между тремя фазами на шинах 6 кВ (точка К\ на рис. 2.4,а) при положениях регулятора соответственно на ответвлениях —РОminраб и +РОmaxраб. В настоящем примере, как и а приме­ре 2.3.1, за используемый в эксплуатации принят ре­ально возможный диапазон регулирования напряжения трансформатора: от напряжения, соответствующего по­ложению РПН на крайнем ответвлении —РОminраб, до максимально допустимого рабочего напряжения се-т. е. от 96,5 до- 126 кВ:

2.3.2.2.3. Определяются:

разность используемых максимального и минимального относительных значений напряжения регулируемой обмотки трансформатора

разность реального максимального и оптимально относительных значений напряжения регулируем! обмотки трансформатора по (2.11)

оптимальное напряжение по (2.8)

U_onт= [1+ (0,257—0,16)— 0,188] 115= 104,4 кВ.

Расчеты выполнены в соответствии с п. 2.1.4.

2.3.2.2.4. Определяется первичный расчетный ток небаланса Iнб.расч без учета составляющей I'"нб.раcч (обусловленного неточностью установки на НТТ реле расчетного числа витков) при рассматриваемом повреждении по (2.13)

I'_Нб,расч+I"н6,расч= (0,1+0,188)600=172,8 А.

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
Коэффициент трансформации транс­форматоров тока	К1	150/5		2000/5
Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора, А
Ток срабатывания реле на основной сто­роне, А
Число витков обмотки НТТ реле для основной стороны: Расчетное Предварительно принятое	По (2.18)	6
Число витков обмотки НТТ реле для ««основной стороны: Расчетное Предварительно принятое	По (2.20)	8
Составляющая первичного тока небалан­са, обусловленная округлением расчетного числа витков неосновной стороны для рас­четного случая повреждения, А	По (2.6)
Первичный расчетный ток небаланса с учетом составляющей A	+		218,4+4,22= 222,62

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение для стороны
		110кВ	6кВ
Ток срабатывания защиты на основной стороне, А
Коэффициент отстройки защиты (оконча­тельное значение)
Окончательно принятое число витков обмотки НТТ реле для установки на основ-нон и неосновной сторонах		6 8

2.3.2.2.5. Предварительно определяется первичны ток срабатывания защиты без учета составляющей ток небаланса I'"нб.расч в соответствии с п. 2.2.4:

по условию отстройки от максимального тока небаланса по (2.1)

по условию отстройки от броска намагничивающего тока по (2.2)

Расчетной для выбора тока срабатывания являете отстройка от тока небаланса при внешнем повреждении

Таблица 2.4

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
Коэффициент трансформации транс­форматоров тока	К1	300/5	2000/5
Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора, А

2.3.2.2.6. Производится предварительная проверка чувствительности с целью выявления в первом прибли­жении возможности выполнения защиты с реле типа РНТ-565 в соответствии с п. 2.2.5.

В рассматриваемом примере расчетным по чувстви­тельности является КЗ между двумя фазами на стороне 6 кВ (в точке Кг, рис. 2.4,а) в минимальном режиме ра­боты системы и при максимальном сопротивлении защи­щаемого трансформатора.

Коэффициент чувствительности, определяемый по выражению (2.26), равен

т. е. удовлетворяет требованиям ПУЭ, поэтому расчет защиты, выполненной с реле типа РНТ-565, следует продолжить.

2.3.2.2.7. Выбор витков рабочих обмоток НТТ реле для основной стороны (6 кВ) производится в соответ­ствии с п. 2.2.6, исходя из оптимального напряжения на регулируемой стороне. Первичный ток на стороне выс­шего напряжения при оптимальном напряжении U_Oпт

Вторичный ток в плече защиты на стороне 110 кВ

Таблица 2.5

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение для стороны
		110кВ		6кВ
Ток срабатывания реле на основной сто­роне, А
Число витков обмотки НТТ реле для основной стороны: Расчетное Предварительно принятое	По (2.18)	11
Число витков обмотки НТТ реле для ««основной стороны: Расчетное Предварительно принятое	По (2.20)	15
Составляющая первичного тока небалан­са, обусловленная округлением расчетного числа витков неосновной стороны для рас­четного случая повреждения, А	По (2.6)
Первичный расчетный ток небаланса с учетом составляющей A	По (2.3) +		172,8+46,6= 179,4

Ток срабатывания защиты на основной стороне, А
Коэффициент отстройки защиты (оконча­тельное значение)
Окончательно принятое число витков обмотки НТТ реле для установки на основ-нон и неосновной сторонах		15 11

Расчеты показали, что в рассматриваемом приме коэффициент трансформации трансформаторов тока стороны 110 кВ целесообразно принять равным Кию =300/5, а не 150/5 (как в табл. 2.2). Указанное принудит к увеличению чувствительности защиты (за сч уменьшения составляющей тока небаланса /'"иб.ра в этом случае).

Окончательно выбранные коэффициенты трансформации и расчет номинальных токов приведен в табл. 2.4.

2.3.2.2.8. Определяется число витков wi _рлсч обмотки НТТ реле для неосновной стороны 110 кВ защищаемого трансформатора по (2.20) в соответствии с п. 2.2 Расчеты по пп. 2.3.2.2.7 и 2.3.2.2.8 сведены в табл. 2

Схема включения реле для рассматриваемого пр мера приведена на рис. 2.4,в.

2.3.2.2.9. Определяется значение коэффициента чувствительности для тока срабатывания защиты, соответствующего окончательно принятому, в режиме, при котором производилась предварительная проверка чувствительности, по (2.26)

Рассмотренная защита имеет достаточную чувств тельность и может быть использована для защиты дву обмоточного трансформатора по рис. 2.4,а.