1.6. Защита от перегрузки

Перегрузка трансформаторов обычно бывает симметричной. Поэтому защита от перегрузки выполняется с помощью максимальной токовой защиты, включенной на ток одной фазы. Защита действует с выдержкой времени на сигнал, а на необслуживаемых подстанциях – на разгрузку или отключение трансформаторов.

На двухобмоточных трансформаторах защита от перегрузки устанавлива- ется со стороны основного питания.

Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется по формулам:

где k_н = 1,05 – коэффициент надежности отстройки; k_сх – коэффициент схемы; k_в – коэффициент возврата реле; I_ном – номинальный ток обмотки стороны трансформатора, на которой установлена рассматриваемая защита.

2.1. Примеры решения задач по курсу «Релейная защита и автоматизация»

Исходные данные:

Система (С):X_{с. макс} = 15 Ом, X_{с. мин} = 36 Ом.

Трансформаторы (Т1,Т2): S_ном=6.3МВА, k_т= (115±16%)кВ/11кВ, U_{к. макс}=11%, U_{к. мин}=9,5%, U_{к. ср}=10,5%.

Расчет токов КЗ в точке К1.

Расчет токов КЗ в точке К2.

Предварительно определяем сопротивление трансформаторов в именованных единицах приведенных к стороне ВН.

,

где U_мин, U_макс – напряжения трансформаторов при крайних положениях РПН, кВ; S_ном – номинальная мощность трансформаторов, МВА.

,

.

Значения токов кз переводим на сторону НН:

2. Расчет продольной дифференциальной токовой защиты

Выбираем уставки продольной дифференциальной токовой защиты на базе реле ДЗТ-11(с торможением).

Определяем среднее значение первичных номинальных токов для сторон ВН и НН защищаемого трансформатора:

Выбираем коэффициенты трансформации трансформаторов тока:

- со стороны ВН к_IВН = 100/5,

- со стороны НН к_IНН = 400/5.

На стороне с напряжением 110 кВ не рекомендуется применение трансформаторов тока с первичным номинальным током ниже 100 А.

Принимаем схемы соединений трансформаторов тока:

- на стороне ВН - “треугольник”,

- на стороне НН - “звезда”.

Вторичные номинальные токи в плечах защиты:

Первичный ток небаланса без учета I^’’’_нб:

Ток срабатывания защиты выбирается только по условию отстройки от бросков тока намагничивания:

,

где k_н принимается 1,3-1,5.

Число витков рабочих обмоток реле ДЗТ-11. За не основную сторону защиты принимаем сторону 110 кВ, так как это питающая сторона с регулируемым напряжением.

Определяем расчетное число витков рабочей обмотки не основной стороны:

,

для реле ДЗТ-11 – F_с.р.=100. Рабочая уставка принимается 27 витков (ближайшее меньшее целое число).

Ток срабатывания защиты основной стороны (сторона НН ):

.

Расчетное число витков рабочей обмотки основной стороны:

.

Рабочая уставка принимается 18 витков (ближайшее целое число).

Составляющая тока небаланса, обусловленное неполным выравниванием в плечах защиты:

.

Ток небаланса с учетом I^'''_нб .

I^'''_нб =106,5 +2,3=108,8 А.

Число витков тормозной обмотки реле ДЗТ-11, необходимое для обеспечения бездействия защиты при внешнем трехфазном кз:

где w_р = 17,9 вит. – расчетное число витков рабочей обмотки на той же стороне НН, где включена тормозная обмотка ; I_нб = 108,8*(96,6/11)=955А, приведенным к стороне НН с помощью наименьшего значения коэффициента трансформации трансформатора, соответствующего крайнему “отрицательному” положению регулятора РПН, при котором определяются максимальные значения тока кз; I_нб = 108,8 А.

Принимается ближайшее большее число витков тормозной обмотки (w_т = 11 вит.); числа витков на тормозной обмотке реле ДЗТ-11 могут быть установлены следующие: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 18, 24.

Определяется коэффициент чувствительности защиты при КЗ за трансформатором в зоне действия защиты, когда ток повреждения проходит только через трансформаторы тока стороны 110 кВ и торможение отсутствует. Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты:

,

где .

Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты удовлетворяет нормативным требованиям.