2.4.1 Защита от междуфазных кз в обмотках и их выводах

Согласно п.3.2.54 ПУЭ, для трансформаторов мощностью 6,3 МВА и более выполняется продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени.

Защиту осуществим на дифференциальном реле типа РНТ-566/2 с двумя независимыми обмотками.

Номинальные токи трансформатора

, (56)

. (57)

Коэффициенты трансформации трансформаторов тока:

;

.

На стороне ВН устанавливаем трансформатор тока: ТВТ-110.

На стороне НН устанавливаем трансформатор тока: ТШЛ-10.

Для компенсации сдвига фаз между токами сторон ВН и НН трансформатора, на стороне ВН (схема соединения – звезда) обмотки ТТ соединяем в треугольник, а на стороне НН (схема соединения – треугольник) – в звезду.

Значения вторичных токов в плечах дифференциальной защиты:

;

,

где , - соответственно вторичные токи измерительных ТТ в плечах ВН и НН;

, - номинальные токи силового трансформатора соответственно на сторонах ВН и НН;

, - коэффициенты трансформации ТТ соответственно в плечах ВН и НН.

Ток небаланса:

, (58)

где - составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью трансформаторов тока;

- составляющая тока небаланса, вызванная регулированием напряжения на трансформаторе;

- составляющая тока небаланса, вызванная неточностью установки на реле расчётного числа витков для одной из сторон трансформатора.

, (59)

где k_апер=1 – коэффициент, учитывающий увеличение тока КЗ из-за наличия в нём апериодической составляющей (для реле РНТ-566/2);

k_одн – коэффициент однотипности ТТ (к_одн=1 – при разных типах ТТ);

- допустимая погрешность ТТ для защиты;

- максимальный ток трёхфазного КЗ на шинах 10кВ.

, (60)

где - половина суммарного диапазона регулирования напряжения на трансформаторе (при диапазоне регулирования ±8×1,5% ).

, (61)

где W_{неосн.расч} – расчетное число витков неосновной стороны трансформатора;

W_неосн – округленное (целое) число витков неосновной стороны трансформатора.

На начальном этапе расчета I’’’_нб – неизвестно. Расчет проводим по формуле:

(62)

;

;

;

Ток срабатывания защиты:

1) Отстройка от тока небаланса:

; (63)

2) Отстройка от бросков тока намагничивания:

;

Ток срабатывания защиты принимаем по большему значению:

(64)

Ток срабатывания реле (сторона 10 кВ):

; (65)

Расчетное число витком обмотки реле для основного плеча (10кВ):

, (66)

где F_с.р – МДС срабатывания реле РНТ-566/2.

.

Число витков обмотки реле для неосновного плеча (10 кВ):

. (67)

Принимаем W_неосн = 9 витков.

Ток небаланса от неточности установки числа витков на реле:

Ток небаланса с учетом I’’’_нб:

;

Пересчет тока срабатывания защиты по току небаланса:

;

Пересчет тока срабатывания реле:

Принимаем ток срабатывания защиты: 15 А.

Уточненный ток срабатывания защиты:

Пересчет числа витков РНТ-566/2:

;

.

Принимаем W_неосн = 9 витков (сторона 110 кВ).

Коэффициент чувствительности защиты (при двухфазном КЗ на шинах НН):

- защита удовлетворяет требованиям.

Проверка трансформаторов тока.

1) Трансформаторы тока ТВТ-110, K_I = 300/5.

Сопротивление вторичной цепи (для схемы соединения в треугольник):

; (68)

;

;

;

;

Кратность расчётного первичного тока I_1расч к первичному номинальному I_1ном току ТТ:

По кривым 10%-ной погрешности:

Z_{н доп} = 7,2 Ом > Z_н = 2,15 Ом.

Трансформаторы тока работают в пределах допустимой погрешности.

2) Трансформаторы тока ТЛШ-10, K_I = 1500/5.

Сопротивление вторичной цепи (для схемы соединения в полную звезду):

; (69)

;

По кривым 10%-ной погрешности:

Z_{н доп} = 2,6 Ом > Z_н = 0,784 Ом.

Трансформаторы тока работают в пределах допустимой погрешности.