4.3.2. Принципиальная схема поперечной дифференциальной направленной защиты

Пример выполнения принципиальной схемы поперечной дифференциальной направленной защиты приведен на рис. 4.10. Реле KL1 и KL2 служат для подачи команды на отключение выключателей Q1 и Q2 соответственно. При разработке полной принципиальной схемы защиты параллельных линий следует помнить, что на линиях с односторонним питанием со стороны питающей подстанции в дополнение к данной защите устанавливается трехступенчатая токовая защита (п.4.1.2).

Рис. 4.10. Принципиальная схема поперечной дифференциальной направленной защиты

5. Защита трансформатора

Согласно ПУЭ, виды защиты трансформатора определяются его номинальной мощностью. В общем случае на трансформаторах мощностью выше 6 МВА устанавливаются следующие виды защит:

• от всех видов КЗ внутри обмоток и на выводах применяется продольная дифференциальная защита;

• для защиты от всех внутренних повреждений - газовая защита;

• от внешних КЗ и для резервирования основной защиты применяется МТЗ;

• от однофазных КЗ на трансформаторах, связанных с сетью напряжения 110 кВ и выше, применяется токовая защита нулевой последовательности.

В курсовом проекте для газовой защиты и токовой защиты нулевой последовательности дается только описание принципа действия с указанием расчетных выражений для определения параметров срабатывания и проверки чувствительности, а также поясняющая схема, (для газовой защиты – эскиз газового реле). Расчет параметров срабатывания данных защит не требуется.

5.1. Продольная дифференциальная защита трансформатора

Продольная дифференциальная защита понижающих трансформаторов выполняется на базе реле ДЗТ-11. Применение реле типа РНТ-560 не рекомендуется.

5.1.1. Рекомендуемый порядок расчета защиты на базе реле дзт-11

Номинальные первичные токи трансформатора

- первичная сторона;

- вторичная сторона.

Вторичные токи в плечах защиты с учетом коэффициентов схемы

, .

Коэффициент схемы равен 1 при соединении ТТ в «звезду», - при соединении ТТ в «треугольник».

ТТ соединяются в «треугольник» на той стороне силового трансформатора, где обмотка соединена в «звезду», и наоборот.

Коэффициенты ТТ подбираются из стандартного ряда такими, чтобы полученные вторичные токи с учетом коэффициента схемы равнялись примерно 5 А и были по величине как можно ближе друг к другу.

Максимальный ток небаланса при внешнем трехфазном КЗ

где - составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью ТТ;

- составляющая тока небаланса, обусловленная наличием РПН на трансформаторе.

;

;

- коэффициент однотипности ТТ, установленных на сторонах трансформатора;

- коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в токе КЗ;

- относительная погрешность ТТ (10%);

- половина диапазона регулирования РПН (например, если полный диапазон обозначен как 0,15, то );

- максимальный ток, протекающий через трансформатор при внешнем трехфазном КЗ (на шинах приемной подстанции).

Ток срабатывания защиты из условия отстройки от броска тока намагничивания

,

где - коэффициент отстройки;

- номинальный ток трансформатора, определяется через его номинальную мощность и приводится к ступени напряжения, на которой были рассчитаны токи КЗ и токи небаланса.

Ток срабатывания реле ДЗТ-11 для основной стороны

За основную сторону защиты выбирается та, на которой будет установлена тормозная обмотка. Для двухобмоточного трансформатора с односторонним питанием это будет сторона нагрузки:

.

При этом ток должен быть приведен к стороне нагрузки, коэффициент схемы и коэффициент трансформации ТТ также берутся со стороны нагрузки.

Расчетное число витков обмотки БНТ основной стороны

,

где - МДС срабатывания реле ДЗТ-11.

Полученное значение округляется до ближайшего меньшего целого .

Число витков обмотки неосновной стороны для компенсации различия токов плеч

.

Полученное значение округляется до ближайшего целого значения .

Дополнительный ток небаланса от округления числа витков обмотки реле неосновной стороны

.

Полный ток небаланса

.

Коэффициент торможения, обеспечивающий несрабатывание защиты от максимального тока небаланса внешнего КЗ:

.

Число витков тормозной обмотки

.

Коэффициент чувствительности защиты

,

где -минимальный ток внешнего двухфазного КЗ;

- отношение коэффициентов схемы при двухфазном и трехфазном КЗ на выводах трансформатора, зависит от группы соединения обмоток трансформатора и схемы соединения ТТ, от места КЗ. При питании со стороны обмотки силового трансформатора, соединенной в «звезду», и КЗ со стороны обмотки, соединенной в «треугольник», .

Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты трансформатора должен быть около 2, но допускается величина около 1,5, если не удается добиться более высокой чувствительности без существенного усложнения и удорожания защиты.