2 Основні характеристики і принципи функціонування блока диференційного захисту

Нелінійна гальмівна характеристика описується виразом

(2.1)

де - відносні значення диференційного і гальмівних струмів відносно номінального струму;

- коефіцієнт гальмування.

Диференційний струм розраховується за формулою:

(2.2)

де - комплексні чинні значення перших гармонік струмів плечей захисту при умовному позитивному напрямку їх усередину об'єкта, який захищається.

Гальмівний струм визначається за виразом:

(2.3)

де - чинне значення першої гармоніки найбільшого зі струмів плечей;

;

Рисунок Б.1 - Гальмівна характеристика

Рисунок Б.2 - Схема надходження сигналів до захисту

Характеристика (2.1) справедлива при де - уставка початкового струму спрацювання.

При КЗ в трансформаторі в зоні захисту в більшості випадків , тому термінал працює без гальмування.

При великих струмах зовнішніх КЗ гальмівна характеристика переходить у вертикальну ділянку, за якою диференційний захист блокується. Блокування здійснюється при виконанні умов: або або .

Уставка g-High (підвищена уставка g) може активізуватися зовнішнім дискретним сигналом. Її застосування може виявитися необхідним лише у випадках значних короткочасних підвищень напруги на трансформаторі, який захищається, (більше 15% від номінальної напруги відгалуження). У звичайних умовах експлуатації її можна не використовувати.

Таблиця Б.1 - Список параметрів. виставлених на Diff - Trans (ДЗТ)

Параметр	Уставка за замовчуванням	Мін.	Макс.	Крок
g	0.20	0.20	0.50	0.10
	0.50	0.25	0.5	0.25
b	1.50	1.25	2.50	0.25
g High	2.00	0.50	2.50	0.25
I Inst	10	5	15	1
Inrush Ratio, %	10	8	20	1
Inrush Time, c	5	0	90	1
a1	1.00	0.05	2.20	0.01
a2	1.00	0.05	2.20	0.01
a3	1.00	0.05	2.20	0.01
s1	-	-	-	-
s2	-	-	-	-
s3	-	-	-	-

Уставка Inrush Time залежить від часу, протягом якого відбувається згасання кидка струму намагнічування силового трансформатора (КСН). Якщо час КСН більший або дорівнює уставці Inrush Time, то формується сигнал на вимкнення трансформатора. Уставку Inrush Time можна приймати рівною 5 А, якщо немає більш точних даних про час згасання КСН.

Параметри s1, s2, s3 дозволяють вирівнювати модулі і фази струмів плечей захисту з урахуванням групи з'єднання обмоток силового трансформатора. Передбачається використання схеми з'єднання зірка вторинних обмоток трансформаторів струму (ТС) з нульовим проводом з усіх сторін силового трансформатора (СТ). При цьому, з боку зірки трансформатора з групою з'єднання обмоток , струми плечей захисту в цифровій формі утворюються як різниці відповідних вторинних струмів проміжних ТС реле (наприклад, фаз А і В для струму плеча фази А). Це призводить до того, що амплітуди струмів плечей в трифазному режимі зростають в одночасно. Тому отриманий струм плеча множиться на коефіцієнт , що забезпечує вирівнювання модулів струмів.

В тих випадках, коли при зовнішніх КЗ або зовнішніх струмах дотримуються умови переходу гальмівної характеристики на вертикальну

ділянку, диференційний блок забезпечує “відлагодження” при дуже великих похибках трансформаторів струму захисту (і, відповідно, великих струмах небалансу). Водночас при виборі уставок і особливо актуальним є врахування режимів невеликих наскрізних струмів. Зазначене має місце, наприклад, при пуску потужного двигуна, який отримує живлення від трансформатора власних потреб. В цьому випадку уставка може виявитися недостатньою для блокування диферен-ційного захисту.

В режимі КСН силового трансформатора протікають струми тільки одного плеча диференційного захисту. Відповідно до виразу (3.3) гальмівний струм в цьому режимі дорівнює нулю, і відлагодження функціонального блока диференційного захисту здійснюється за рахунок контролю відношення амплітуд другої і першої гармонік струмів на входах термінала (параметр Inrush Ratio).

Алгоритм блокування термінала за другою гармонікою виконаний у такий спосіб. З усіх струмів на входах термінала знаходиться струм, який містить найбільшу амплітуду першої гармоніки (стосовно номінального струму проміжного ТС термінала). За цим струмом визначається сторона дифзахисту (група з трьох вхідних струмів), для якої обчислюються значення амплітуд другої гармоніки в кожній із фаз. Потім знаходиться найбільша з трьох отриманих амплітуд другої гармоніки і ділиться на згадану вище найбільшу амплітуду першої гармоніки. Уставка Inrush Ratio може задаватися в межах 8 (20%). В останніх модифікаціях термінала RET 316 - у межах 6 (20%). При використанні трансформаторів російського виробництва параметр Inrush Ratio в режимі кидка намагнічуваного струму, зазвичай не менший 17%. З урахуванням того, що на електричних станціях робоча напруга іноді перевищує номінальну на 5% і з метою створення достатнього запасу на відлагодження від режиму вмикання розрахункове значення уставки Inrush Ratio варто приймати рівним 12%.

Як відомо, у перехідному режимі КЗ в зоні захисту у вторинних струмах ТС може з'являтися значна друга гармоніка. Це призведе до уповільнення роботи термінала RET 316. З урахуванням таких режимів приймати уставку Inrush Ratio меншою 12% не доцільно. Відносне зна-чення другої гармоніки (стосовно першої) за інших рівних умов зростає з ростом кратності струму КЗ [9]. Пояснюється це особливостями насичення трансформаторів струму (ТС) в перехідних режимах. Для запобігання уповільнення термінала при великих кратностях струмів КЗ вико-ристовується параметр I _Inst.