4.3 Диференційний захист триобмоткових трансформаторів і автотрансформаторів

При виборі уставок диференційного захисту триобмоткових трансформаторів і автотрансформаторів необхідно враховувати не тільки перехідні режими з невеликими кратностями струмів КЗ, але і режими з максимальними кратностями струмів КЗ. Останнє визначається тим, що для обчислення гальмівного струму, відповідно до виразу (2.3), необхідно знайти вторинний струм ТС, який відповідає найбільшому первинному струму КЗ. Оскільки при максимальних кратностях первинних перехідних струмів КЗ можуть виникати дуже великі похибки ТС (наприклад, для автотрансформаторів при зовнішньому КЗ з боку середньої напруги), то виникає проблема правильного вибору вторинного струму ТС, який відповідає найбільшому первинному струму. При цьому важливо правильно визначити не тільки модулі перших гармонік струмів і але і кут між ними. Неправильний вибір кута може призвести до значного зменшення розрахункового значення гальмівного струму .

Додатково необхідно враховувати таке. В розподільних мережах можливе накладення режиму БНТ трансформатора на навантажувальний режим (наприклад, при АПВ шин і в інших випадках). Для забезпечення блокування дифзахисту при максимальних кратностях треба вибирати номінальний струм проміжного ТС термінала з боку ВН якнайближче до струму на його вході зі сторони ВН при номінальному струмі трансформатора, який захищається, (номінальні струми ТС термінала мають значення 1А; 2A; 5A).

Загальну галузь застосування термінала RET 316 доцільно розбити на 2 підгалузі.

4.3.1 Триобмоткові трансформатори потужністю не більше 40 мва

У цьому випадку з усіх боків варто приймати при цьому ; b=1,5.

4.3.2. Триобмоткові трансформатори потужністю 63 мва і більше та автотрансформатори

У цьому випадку з усіх боків необхідно виконувати умову: При цьому можна вважати ; b=1,5.

Уставку g для триобмоткових трансформаторів і автотрансформа-торів можна приймати рівню 0,3.

При виконанні дифзахисту понижувальних трансформаторів з розщепленою обмоткою НН уставка b повинна прийматися 1,25.

5 Перевірка чутливості диференційного захисту

Коефіцієнт чутливості диференційного захисту, виконаному на тер-міналі RET 316, зручно визначати як відношення

К_ч= (5.1)

де - мінімальне значення диференційного струму при КЗ.

Коефіцієнт чутливості повинен бути не меншим 2.

При односторонньому живленні КЗ в зоні, яка захищається, гальмівний струм При цьому За розрахунковий режим для обчислення К_ч в умовах України зазвичай приймають режим двофазного КЗ в зоні дії захисту на стороні низької напруги. При цьому значення К_ч значно більше 2 і робити його перевірку нема потреби.

6 Приклад розрахунку

Потрібно вибрати уставки спрацювання захисту трансформатора власних потреб теплової електростанції ТРДНС-25000/10:

межі регулювання напруги під навантаженням - (9%);

номінальні напруги - 10,5/6,3 к;

група з'єднання обмоток - /--0-0;

трансформатори струму захисту з усіх боків з’єднані за схемою «зірка» і мають коефіцієнти трансформації:

з боку ВН - 2000/5;

з боку НН - 1500/5.

В складі навантаження є асинхронний двигун потужністю 5000 кВт; U_ном = 6 кВ; коефіцієнт корисної дії (ККД) 97,5%; ; кратність пускового струму - 5,7.

За виразом (4.2) знаходимо опорні струми:

з боку ВН

з боку НН (на дві секції)

За виразом (4.1) знаходимо коефіцієнти:

з боку ВН

з боку НН

Орієнтовно вважаючи, що пуск двигуна відбувається при нульовому положенні РПН трансформатора власних потреб, і при цьому напруга на шинах 6 кВ знижується, приблизно, на 15%, одержуємо значення пускового струму

Знаходимо відношення пускового струму до опорного струму з боку низької напруги

Таким чином, при уставці не забезпечується надійне блокування термінала RET316. Додатково треба враховувати можливість ненульового положення РПН.

В практичних розрахунках робити обчислення відношення не обов’язково, а можна відразу приймати .

За кривими граничних кратностей або розрахунковим шляхом за формулою (3.3) знаходимо граничну кратність ТС з боку НН. Наприклад, вона дорівнює 16.

За формулою (3.5) знаходимо номінальний струм обмотки трансформатора, який захищається, з боку НН

За формулою (3.4) знаходимо приведену граничну кратність ТС

.

Відповідно до рекомендацій поділу 4.1, приймаємо:

Вважаємо і за формулою (4.5) обчислюємо

Приймаємо  =0,5; g = 0,3.

Якщо навантаження ТС виявиться таким, що утвориться то треба зменшити опір навантаження ТС до отримання бажаного значення .