2.2 Защиты трансформаторов

Для трансформаторов Т1 (Т2) в соответствии с ПУЭ предусмотреть основную защиту от многофазных замыканий в обмотках и на выводах (дифференциальную) и от токов в обмотках, обусловленных внешними к.з. (максимальную токовую).

Выбор уставок дифференциальной защиты необходимо вначале произвести для реле РНТ-565 и в следующей последовательности:

1. Определяются номинальные значения первичных и вторичных токов для обеих сторон защищаемого трансформатора.

2. Определяется первичный ток срабатывания защиты по условию отстройки от тока небаланса:

(2.12)

где k_н – коэффициент надежности, k_н = 1,3 для реле РНТ-565

I_к.макс – максимальный ток трехфазного к.з. за трансформатором, кА

k_апер – коэффициент, учитывающий появление апериодической составляющей при коротком замыкании, k_апер = 1 для реле с БНТ

k_одн – коэффициент однотипности трансформаторов тока, k_одн = 1

ε – коэффициент, учитывающий 10%-ную погрешность трансформаторов тока, ε = 0,1

ΔU_рег – половина суммарного диапазона регулирования напряжения РПН

3. Рассчитывается ток срабатывания защиты из условия отстройки от броска намагничивающего тока при включении ненагруженного трансформатора под напряжение:

(2.13)

где k_н – коэффициент отстройки защиты от бросков тока намагничивания, k_н = 1,3 для реле РНТ-565 и k_н = 1,2÷1,5 для реле ДЗТ-11

I_ном,тр – номинальный ток трансформатора

К установке принимается большее из двух значений тока срабатывания защиты.

4. Производится предварительная проверка чувствительности защиты при повреждениях в зоне её действия. Для этого определяется коэффициент чувствительности:

(2.14)

где I_к.мин – минимальный ток двухфазного к.з. за трансформатором

k_сх – коэффициент схемы, характеризующий схему соединения трансформаторов тока; для дифференциальной защиты трансформатора и питания со стороны высокого напряжения k_сх =

Продольная дифференциальная защита трансформатора по требованию ПУЭ должна иметь коэффициент чувствительности около 2,0. Допускается снижение коэффициента чувствительности для дифференциальной защиты трансформатора до значения около 1,5 в тех случаях, когда обеспечение коэффициента чувствительности около 2,0 связано со значительным усложнением защиты или технически невозможно.

Далее определяются числа витков обмоток реле.

В случае недостаточной чувствительности дифференциальной защиты на реле РНТ, её следует выполнить на реле ДЗТ-11.

На понижающих трансформаторах мощностью 1 МВА и более в качестве защиты от токов в обмотках, обусловленных внешними многофазными к.з., должна быть предусмотрена максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения или без него, установленная со стороны основного питания.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты трансформатора без пуска по напряжению должен выбираться по нагрузке одной секции с учётом увеличения нагрузки на трансформатор при действии АВР секционного выключателя и подключения нагрузки второй секции с самозапуском. Для защиты трансформатора Т1 ток срабатывания может быть определён по выражению:

(2.15)

где k_н – коэффициент надежности, k_н = 1,1÷1,3

k_возв – коэффициент возврата реле тока, k_возв = 0,85

k_сзп – коэффициент самозапуска нагрузки

I_нагр – рабочие ток трансформатора

Для обеспечения селективности время действия защиты необходимо согласовать с временем защиты секционного выключателя. Время действия защиты секционного выключателя должно быть согласовано с временем действия защит отходящих присоединений (t_{с.з(Q3)прис}+∆t). Таким образом, у МТЗ трансформатора время действия защиты должно выбираться по следующему условию:

(2.16)

где ∆t – ступень селективности, ∆t = 0,4÷0,6 с

Проверяется чувствительность защиты при к.з. в конце основного (за трансформатором) и резервного (в конце кабельной линии – на зажимах электродвигателя) участков:

(2.17)

По требованию ПУЭ k_ч для основного участка должен быть не менее 1,5, а для резервного не менее 1,2.

Для повышения чувствительности максимальная токовая защита дополняется пуском от реле напряжения обратной последовательности (при несимметричных к.з.) и от реле минимального напряжения (при симметричных к.з.).