7. Расчет защиты трансформатора т2-110/10 кВ

7.1. Расчет дифференциальной токовой защиты

Определим первичные и вторичные токи в плечах дифференциальной защиты трансформатора:

где - номинальный первичный ток ТА;

- номинальная мощность трансформатора;

- номинальное междуфазное напряжение рассчитываемой стороны трансформатора.

Выбираем трансформаторы тока по величине номинального тока защищаемого трансформатора.

ТА на стороне ВН: выбираем K_ТА=100/5.

ТА на стороне НН: выбираем K_ТА=750/5.

Вторичные токи в плечах защиты:

где - коэффициент схемы. Для группы трансформаторов тока, соединенных в треугольник, равен , соединенных в звезду – 1;

- коэффициент трансформации трансформаторов тока соответствующей стороны.

Сторону, где проходит наибольший ток, принимаем за основную. В нашем случае за основную выбираем сторону 10 кВ.

Определим ток срабатывания защиты на реле ДЗТ-11.

где k_отс - коэффициент отстройки для защиты на реле ДЗТ-11 равен 1,5;

- коэффициент трансформации трансформаторов тока на основной стороне;

- коэффициент схемы для трансформаторов тока на основной стороне.

Число витков обмотки трансреактора (НТТ), подключаемой к трансформаторам тока основной частоты, определяется по выражению

где - магнитодвижущая сила, необходимая для срабатывания реле, для дифференциальных реле равна 1005 А.

В качестве основной может использоваться либо одна из уравнительных обмоток (рисунок 7.1 а), либо рабочая (дифференциальная) обмотка реле (рисунок 7.1 б).

Рисунок 7.1 - Схемы включения обмоток реле типа ДЗТ-11 в дифференциальной защите трансформатора (для одной фазы) без использования рабочей (дифференциальной) обмотки (а) и с использованием рабочей обмотки (б)

Уточним ток срабатывания реле

Для не основной обмотки число витков определяется по условию обеспечения выравнивания магнитодвижущих сил обмоток основной и не основной сторон в номинальном режиме работы защищаемого трансформатора:

Из этого соотношения следует, что число витков обмотки НТТ, включаемой на не основной стороне, должно быть

Выбираем =17 витков, из них =14 витков, =0витков, =3 витка.

Для повышения чувствительности продольных дифференциальных защит широко используется принцип торможения сквозным (циркулирующим) током. Как видно из принципиальной схемы дифференциальной защиты с торможением (рисунок 7.2 а), при внешнем (сквозном) КЗ этот ток проходит по тормозной обмотке дифференциального реле. В это же время по дифференциальной (рабочей) обмотке реле проходит ток небаланса . Магнитодвижущая сила рабочей обмотки направлена на срабатывание реле, тормозной обмотки - на загрубление реле, предотвращающее его срабатывание при внешних КЗ.

Для обеспечения несрабатывания реле при внешних КЗ на тормозной обмотке реле должно быть включено число витков , определяемое по выражению:

где - ток небаланса (первичный);

- расчетное число витков рабочей обмотки реле на стороне, где включена тормозная обмотка;

- коэффициент отстройки, учитывающий ошибку реле и необходимый запас, принимается равным 1,5;

=0,75;

Ток небаланса, приведенный к стороне НН, имеет три составляющих:

Составляющая тока небаланса I’_нб определяется наличием погрешности ТА:

где - относительное значение тока намагничивания, при выборе трансформаторов тока по кривым предельных кратностей принимается равным 0,1;

- коэффициент однотипности, принимается равным 1,0;

- коэффициент, учитывающий переходный режим, для реле с НТТ может быть принят равным 2,0.

Составляющая тока небаланса I”_нб от изменения коэффициента трансформации защищаемого трансформатора с РПН:

где ΔU - относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на сторонах защищаемого трансформатора.

Составляющая тока небаланса I’”_нб обусловленная неточностью выравнивания МДС сторон промежуточного ТА реле ДЗТ-11:

Тогда

Количество витков тормозной обмотки:

Определим коэффициент чувствительности:

где - ток в реле в режиме двухфазного короткого замыкания за трансформатором в минимальном режиме работы системы.