Защита трансформатора гпп Продольная дифференциальная защита трансформатора гпп

1. Определяем первичные номинальные токи на сторонах трансформатора (I_ном1 и I_ном2) и коэффициенты трансформации трансформаторов тока:

I_ном1 = S_ном.тр. /3 · U_нн = 25 · 10⁶ / 3 · 10,5 ·10³ = 1376,27 А

I_ном2 = S_ном.тр. /2 · 3 · U_вн = 25 · 10⁶ /3 · 2 · 115 · 10³ = 62,83 А

n₁₂ = I_ном1· 3/5 = 1376,27· 3/5 = 476,1; принимаем n₁₂ = 500

n₂₂ = I_ном2/5 = 62,83/5 = 12,566; принимаем n₂₂ = 20

2. Определяем вторичные номинальные токи в плечах дифференциальной защиты:

i₁₂ = I_ном13/ n₁₂ = 1376,27 · 1,73/800 = 4,76 А

i₂₂ = I_ном2/ n₂₂ = 62,83/ 20 = 3,14 А

По большему значению принимаем основную сторону дифференциальной защиты и все расчеты приводим к основной стороне.

3. Выбираем ток срабатывания защиты из условия отстройки:

а) от броска тока намагничивания

I_сз = к_н· I_ном1,

где к_н – коэффициент надежности (к_н = 1,3 для реле РНТ-565)

I_сз = 1,3 · 1376,27 =1789,151 А

б) от максимального тока небаланса

I_сз = к_н·I_{нб.макс},

где к_н – коэффициент надежности (к_н = 1,3)

I_{нб.макс} = I_нб^/ +I_нб^// +I_нб^///,

где I_нб^/ - первая составляющая тока небаланса, обусловлена погрешностью (токов намагничивания) трансформаторов тока, питающих дифференциальную защиту

I_нб^/= к_ап·к_одн·f_i·I⁽³⁾_к-2,

где к_одн – коэффициент, учитывающий однотипность трансформаторов тока (к_одн=1);

f_i – коэффициент, учитывающий 10% погрешность трансформаторов тока (f_i=0,1);

к_ап – коэффициент, учитывающий переходной режим (к_ап=1);

I⁽³⁾_к.макс – максимальное значение тока к.з. за трансформатором, приведенное к основной стороне трансформатора.

I_нб^/ = 1·1·0,1·5,885 = 0,5885 кА;

I_нб^// - вторая составляющая тока небаланса обусловлена регулированием напряжения защищаемого трансформатора

I_нб^// = ±N·I⁽³⁾_к-2/100,

где ±N – полный диапазон регулирования напряжения.

I_нб^// = 12·5,885/100 = 0,7062 кА.

На 1-ом этапе расчета уставки тока срабатывания защиты I_нб^///, не учитываем, т.е.

I_сз = к_н·( I_нб^/ +I_нб^//) = 1,3·(0,5885 + 0,7062) = 1,68311 кА

За расчетную величину тока срабатывания защиты принимаем большее значение, из условия б).

4. Производим предварительную проверку чувствительности защиты

к_ч = I⁽²⁾_{кз к-2}/ I_сз= 5,12∙10³/1376,27 = 2,2 ≥ 2, 3,72 ≥ 2

т.к. коэффициент чувствительности больше 2, расчет можно продолжить.

5. Определяем ток срабатывания реле отнесенный к основной стороне

I_ср = I_сз· к_сх/ n₁₂ = 1376,27 · 1,73 / 500 = 4,76 А

6. I_нб^/// обусловлена неточностью установки на коммутаторе реле РНТ расчетного целого числа витков уравнительных обмоток

I_нб^///= (w_{неосн.расч.}- w₁/w_{неосн.расч.}) · I⁽³⁾_к-2

Определяем расчетное число витков обмотки реле основной стороны

w_{осн.расч.}= F_р/ I_ср, где F_р = 100 А

w_{осн.расч.}= 100/4,76= 21

полученное число витков округляется до ближайшего меньшего числа витков, которое можно установить на реле РНТ-565.

w_диф.= 30

7. Определяем число витков обмотки неосновной стороны

w_{неосн.расч.} = w_диф.· i₁₂/ i₂₂ = 30 · 4,76/3,14 = 45,48

w_{диф.неосн} = w₁ = 46

8. Определяем ток небаланса с учетом 3-ей составляющей

I_нб^///= (45,48- 46/45,48) · 5,885 = 0,261 кА

I_{нб.макс} = I_нб^/ +I_нб^// +I_нб^/// = 0,5885 + 0,7062 + 0,261 = 1,557 кА

9. Определяем ток срабатывания защиты и ток срабатывания реле по условию б):

I_сз = к_н·I_{нб.макс} = 1,3 · 1,557 = 2,02 кА

I_ср = I_сз·к_сх/ n₂₂ = 2,02· 1/30 = 0,067 кА