4.13. Расчёт уставок дифференциальной защиты трансформатора собственных нужд

Определение номинальных токов плеч

Первичные токи на всех сторонах защищаемого трансформатора вычисляются в соответствии с его номинальной мощностью. По этим токам определяются токи в плечах защиты исходя из коэффициентов трансформации трансформаторов тока и коэффициентов схемы [1]. Расчёты сведены в табл. 8.

Таблица 8 – Определение токов плеч ТСН

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение для стороны
		20 кВ	6 кВ (1)	6 кВ (2)
Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А
Схема соединения трансформаторов тока	-	Y	Y	Y
Коэффициент трансформации трансформаторов тока		3000/5	1500/5	1500/5
Вторичный ток в плече защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора, А

На стороне высшего напряжения трансформатора собственных нужд приняты к установке трансформаторы тока, встроенные в его выводы, типа ТВТ-35-I-3000/5 [2, стр. 318, табл. 5.11] с номинальным первичным током 3000 А.

На сторонах высшего напряжения используются трансформаторы тока, установленные в ячейках комплектного распределительного устройства 6,3 кВ. В соответствии с максимальным током нагрузки в этой цепи (с учетом расщепления обмотки низшего напряжения) приняты трансформаторы тока с номинальным первичным током 1500 А.

На всех сторонах защищаемого трансформатора тока с номинальным первичным током 1500 А.

На всех сторонах защищаемого трансформатора используется схема соединения трансформаторов тока «звезда».

Принимаем к установке значения базисных токов сторон

и

Определение коэффициента торможения. Сначала находим коэффициент небаланса.

Составляющая коэффициента небаланса, обеспечивающая отстройку от небаланса, вызванного погрешностями трансформаторов тока:

где - коэффициент, учитывающий переходный режим, принимается равным 1,5…2,0;

- относительное значение полной погрешности трансформаторов тока в режиме КЗ.

Составляющая коэффициента небаланса, обеспечивающая отстройку от небаланса, вызванного регулированием коэффициента трансформации защищаемого трансформатора:

Составляющая коэффициента небаланса, обеспечивающая отстройку от небаланса, вызванная неточностью согласования токов плеч:

Суммарный коэффициент небаланса:

Расчетный коэффициент торможения:

где - коэффициент надежности.

К установке принимается ближайшее большее значение коэффициента торможения

Определение минимального тока срабатывания. Для надежной отстройки от однополярных бросков тока намагничивания принимаем значение уставки минимального тока срабатывания, равное .

Определение начального тока торможения. Значение начального тока торможения при принятых значениях коэффициента торможения и минимального тока срабатывания защиты равно:

Определение тока блокировки. Ток торможения, при котором осуществляется блокирование защиты в режиме внешнего повреждения, для рабочих трансформаторов собственных нужд, вычисляется с учетом его возможных перегрузок. Поскольку рабочие трансформаторы собственных нужд выбираются по максимально возможной нагрузке, с некоторым запасом принимается:

Определение тока срабатывания отсечки. Сначала находим расчётный ток небаланса.

Ток при коротком замыкании на стороне низшего напряжения трансформатора собственных нужд из расчетов п.3 составляет:

Составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностями трансформаторов тока:

где =1,5…2,0 - коэффициент, учитывающий переходный режим [1];

- коэффициент однотипности трансформаторов тока [1];

- относительная полная погрешность трансформаторов тока в рассматриваемом режиме [1].

Составляющая тока небаланса, обусловленная регулированием коэффициента трансформации защищаемого трансформатора:

Составляющая тока небаланса, обусловленная неточностью согласования токов плеч:

где - коэффициент согласования токов плеч [1].

Суммарный ток небаланса:

Ток срабатывания отсечки по условию отстройки от максимального тока небаланса, выраженный в относительных номинальных единицах:

Ток срабатывания отсечки по условию отстройки от броска намагничивающего тока:

Ток срабатывания дифференциальной токовой отсечки регулируется в диапазоне от 5,0 до 12,0 с шагом 0,1 [1, стр. 69].

Окончательно принимаем уставку дифференциальной токовой отсечки:

Чувствительность обычно не проверяется, поскольку при токе срабатывания чувствительной части защиты (0,3…0,4) она обеспечена ко всем внутренним повреждениям [1].