17 Дифференциальная защита силового трансформатора. Варианты исполнения.

Дифференциальная защита силового трансформатора выполняется с помощью реле серий РНТ и ДЗТ. На двух и трехобмоточных трансформаторах без регулирования напряжения под нагрузкой обычно применяют реле серии РНТ, а с РПН - ДЗТ. В схемах диф защит трехобмоточных трансформаторов с группой соединения обмоток У/У/Δ на стороне низшего напряжения необходимо устанавливать 3 ТТ, а при защите двухобмоточных допускается устанавливать на стороне низшего напряжения.

Схемы выполняются как правило двухрелейными. Схемы с тремя реле применяются когда необходимо обеспечить нормируемую чувствительность, а так же для защиты трансформаторов большой мощности или трехобмоточных тр-ов.

Ток срабатывания защиты, исходя из отстройки от неболансов при внешних коротких замыканиях на шинах:

Ток срабатывания защиты, исходя из отстройки от броска тока намагничивания при включении трансформатора под напряжение по условию:

18 Расчет дифференциальной защиты силового трансформатора

1.Определяем первичные токи со всех сторон защищ. тр-ра и вторичные токи в плечах защиты. Первичный ток тр-ра ВН(НН):

_{Коэффициент трансформации ВН(НН): 400/5А (2000/5А). Схемы соединения: треугольник (звезда). Вторичный ток :}

2. Определяем ток срабатывания защиты приведенной к стороне высшего напряжения :А) из условий отстройки от небаланса при внешних к.з.

_{Б) по второму условию отстройки от броска тока намагничивание при включении}

_{3. Предварительно принимаем больший ток и определяем чувствительность защиты с целью выявления возможности выполнения защиты с реле типа РНТ=565}

_{4.Ток срабатывания реле приведенный к вторичным цепям стороны ВН:}

_{Ток реле при двухфазном к.з. на стороне 6 кВ}

_{Коэффициент чувствительности}

_{5.Принимаем реле565 так как кч>2. Определим место включения тормозной обмотки реле. Для понижающих тр-ров с расщепленной обмоткой рекомендуется включать тормозную обм. на сумму токов НН}

_{Ток срабатывания выбирается только от броска тока намагничивания при включении тр-ра}

_{Ток срабатывания реле Коэффициент чувствительности}

_{6.Определение числа витков обмоток реле ДЗТ-11 ; ; ; ; ;}

_{7. Число витков тормозной обмотки}

_{8.Проверка на 10% погрешность: а) для стороны ВН: предельная кратность тока по кривой к10=f(Zн) для тр-ра находим Zндоп Zн.рас.=….<Zн.ддоп.}

_{б) для стороны НН: предельная кратность тока по кривой к10=f(Zн) для тр-ра находим Zндоп Zн.рас.=….<Zн.ддоп. Расчетная нагрузка на ТТ при длинне проводов токовых цепей 20 м сечением 4мм Zн.рас.=2rпр.+ZДЗТ+rконт}

19. Дифференциальные реле типа рнт-565

1. Технические характеристики реле с улучшенной отстройкой от апериодической составляющей серии РНТ-565

Схема реле при применении его для защиты трехобмоточных трансформаторов позволяет иметь для плеча с большим током (используя в нем только рабочую обмотку) токи срабатывания от 2,87 до 12,5 а.

При применении реле для защиты двухобмоточных трансформаторов, а также генераторов для выбора уставок могут быть использованы уравнительные обмотки. Ток срабатывания может регулироваться в пределах 1,45—12,5 а в каждом плече. Максимально допустимый длительный ток в первичных обмотках реле (рабочей и уравнительных), включенных с полным числом витков, при одновременном обтекании током всех обмоток равен 10 а.

Сопротивление рабочей, первой и второй уравнительных обмоток (при полностью включенных витках), измеренное на постоянном токе составляет 0,1 ом

Зависимость мощности, потребляемой реле в аварийном режиме от тока в обмотках реле (при полном числе витков) приведена на рис. 2 (обмотки 1 и 4 включены последовательно)

2. Описание, проверка и наладка реле с улучшенной отстройкой от апериодической составляющей серии РНТ-565, 566, 566/2, 567, 567/2

В эту серию входят реле РНТ-565, РНТ-566, РНТ-566/2, РНТ-567 и РНТ-567/2. Реле РНТ-565 предназначено для дифференциальной защиты одной фазы силовых трансформаторов или генераторов Реле РНТ-566 и РНТ-566/2 предназначены для дифференциальной защиты одной фазы силовых трансформаторов при применении в плечах защиты трансформаторов тока с разными номинальными значениями вторичного тока. Реле РНТ-567 и РНТ-567/2 предназначены для дифференциальной защиты шин. Принципиальная схема реле РНТ-567/2 отличается от схемы реле РНТ-567 только тем, что число витков каждого отвода в 5 раз больше. Область применения отдельных типов реле ограничена диапазоном регулировки тока срабатывания, термической стойкостью и способностью выравнивать м. д. с. в плечах защиты.

Реле РНТ-565 имеет одну рабочую и две уравнительные обмотки.

Это позволяет через малые интервалы ступенчато изменять ток срабатывания реле и выравнивать м. д. с. плеч защиты, добиваясь минимального тока небаланса. Количество включенных витков рабочих и уравнительных обмоток равно сумме чисел, выбитых у гнезд, в которые ввернуты штепсельные винты. У реле РНТ-565 уравнительные обмотки, если не требуется выравнивание м. д. с. плеч защиты, могут использоваться в качестве рабочих. Ток срабатывания и диапазон изменения его рассчитываются по числу витков, обтекаемых рабочим током, исходя из того, что м. д. с. срабатывания реле равна 100 А.

2. Проверка и наладка реле с улучшенной отстройкой от апериодической составляющей серии РНТ-565, 566, 566/2, 567, 567/2

Реле содержит много винтовых соединений в цепях обмоток реле. Поэтому прежде всего проверяется затяжка всех винтовых соединений реле.

Реле ДЗТ, РНТ, МЗТ являются токовыми реле, характеристики которых гарантируются при синусоидальном токе. Так как реле представляет собой нелинейное сопротивление, то при испытаниях для получения тока от источника напряжения последовательно с реле включается такой линейный резистор, падение напряжения на котором примерно в 10 раз превышает падение напряжения на входных зажимах реле. При испытаниях реле устанавливается в вертикальной плоскости с отклонением не более чем на ±5°, так как ток срабатывания исполнительного органа изменяется при отклонении реле от вертикали. Исполнительный орган (реле тока РТ-40) одинаков для всех типов реле РНТ, ДЗТ, МЗТ, и калибровка и регулировка его также одинаковы. Регулировка исполнительного органа отличается от регулировки обычного реле РТ-40 только малым зазором (0,3 — 0,4 мм) между полкой якоря в притянутом положении и полюсами сердечника. Уменьшение этого зазора в реле РТ-40 приводит к уменьшению коэффициента возврата. Но реле РНТ, ДЗТ и МЗТ применяются в схемах защит без выдержки времени, поэтому жестких требований к их коэффициенту возврата нет. Исполнительный орган калибруется отдельно от схемы реле. Указатель реле должен находиться на риске шкалы. Исполнительный орган должен срабатывать при синусоидальном токе 0,16—0,17 А. Напряжение на его обмотке в момент срабатывания должно быть равным 3,5— 3,6 В. Напряжение срабатывания исполнительного органа определяет индукцию в сердечнике НТТ, а следовательно, и его отстройку от апериодической составляющей тока и тормозные характеристики. Изменение тока срабатывания исполнительного органа при калибровке производится изменением натяжения возвратной пружины, а изменение напряжения срабатывания — изменением начального положения якоря. В начальном и в конечном положении якоря после срабатывания между упорными винтами и якорем должен быть небольшой (не более 1 мм) зазор. При такой регулировке благодаря упругости неподвижных размыкающих и замыкающих контактов уменьшается вибрация подвижной системы реле, вызванная переменной составляющей электромагнитного момента. Срабатывание реле должно происходить четко, без вибрации контактов.

Проверка м. д. с. срабатывания реле производится в полной схеме реле подачей тока на рабочие или уравнительные обмотки при отсутствии тока в тормозных обмотках реке ДЗТ и МЗТ и при замкнутой цепи коротко-замкнутой обмотки реле РНТ. Для всех реле м. д. с. срабатывания должна быть равной 100±5 А. При откалиброванном исполнительном органе подрегулировка м. д. с. срабатывания производится изменением значения сопротивления резисторов, включенных во вторичную обмотку НТТ. Изменение м. д. с. срабатывания изменением калибровки исполнительного органа недопустимо, так как это приведет к изменению тормозных характеристик и характеристик отстройки от апериодической составляющей. Магнитодвижущая сила срабатывания реле ДЗТ-13, ДЗТ-13/2, ДЗТ-13/3, ДЗТ-13/4. ДТЗ-14 регулируется отдельно для каждого НТТ. Исполнительный орган поочередно подключается к каждой вторичной обмотке. Сопротивление соответствующего резистора следует изменить так, чтобы м. д. с. срабатывания реле равнялась 107+5 А. Тогда при параллельном соединении всех вторичных обмоток НТТ м. д. с. срабатывания реле з целом равна 100±5 А.

Характеристика отстройки от апериодической составляющей реле РНТ определяется при пропускании по одинаковому числу витков разных первичных обмоток постоянного и синусоидального тока. Для переменного тока обмотка реле, по которой пропускается постоянный ток, представляет собой цепь, замкнутую через источник постоянного тока. Поэтому для исключения размагничивающего действия цепи постоянного тока напряжение источника постоянного тока должно быть не менее 220 В с тем, чтобы сопротивление реостатов в этой цепи было достаточно большим. Для определенных значении постоянного тока определяется синусоидальный ток срабатывания. Загрубление реле g вычисляется как отношение синусоидального тока срабатывания при наличии постоянного тока к синусоидальному току срабатывания без постоянного тока. Величина смещения синусоидального тока относительно нулевой линии k определяется как отношение величины постоянного тока к величине синусоидального тока срабатывания при наличии постоянного тока.

Проверка тормозных характеристик реле ДЗТ и МЗТ производится при подаче одного тока в рабочую или уравнительную обмотку и другого тока — в тормозные обмотки. Для заданных значений тормозного тока определяется значение рабочего тока, при котором реле срабатывает. Для изменения угла сдвига фаз между рабочим и тормозным током применяют либо фазорегулятор, либо подключение одной цепи тока к различным линейным или фазным напряжениям сети переменного тока. Наибольшее торможение получается при углах сдвига фаз токов близких к нулю, а наименьшее торможение — при углах, близких к 90°.