Виды защит двухобмоточного трансформатора.

На трансформаторе устанавливаются следующие защиты;

· Продольная дифференциальная защита – от внутренних повреждений внутри бака трансформатора и на выводах;

· Газовая защита – от внутренних повреждений внутри бака;

· Максимальная токовая защита – от сверхтоков при внешних коротких замыканиях;

· Защита от перегрузки;

2.3.2 Расчёт дифференциальной защиты трансформатора с реле РНТ-565

После расчёта токов короткого замыкания определяются первичные токи на сторонах высшего, среднего и низшего напряжения защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности.

По этим токам определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты, исходя из коэффициентов трансформации трансформатора тока K_I и коэффициентов схемы К_сх.

1.

Приняты следующие схемы соединения трансформаторов тока.

ВН: Δ

НН: Υ

2. Определяю коэффициент трансформации трансформатора тока K_I.

ВН: 200/5

НН: 2000/5

3. Определяю вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора.

4. Определяю расчётный первичный ток небаланса I_нб без учёта составляющей .

где: коэффициент, учитывающий переходный режим (наличие апериодической составляющей тока КЗ), принимается равным 1.

погрешность трансформаторов тока, принимается равным 0, 1.

максимальный ток трёхфазного внешнего КЗ.

где: и - половина диапазона регулирования напряжения соответственно для стороны высокого и среднего напряжения трансформатора.

- 0, 1; - 0, 16.

5. Определяю ориентировочно значение первичного тока срабатывания защиты I_сз.

Ток срабатывания защиты выбирается по двум условиям:

а) отстройки от броска тока намагничивания.

где: коэффициент надёжности отстройки защиты, принимается равным 1, 3.

б) отстройки от максимального тока небаланса без учёта третьей составляющей.

За расчётное значение тока срабатывания принимается больший из двух условий, т.е I_сз = А;

6.

т.к значение коэффициента чувствительности оказалось не ниже допустимого 2, 1 2, то расчёт защиты, выполненный с реле РНТ-565, следует продолжить.

После проверки чувствительности определяются числа витков обмоток, насыщающегося трансформатора реле для основной и неосновной сторон трансформатора. За основную сторону принимается сторона с большим вторичным током.

Определение чисел витков трансформатора НТТ реле.

1. Определяю ток срабатывания реле на основной стороне.

2. Определяю число витков обмотки НТТ реле для установки на основной стороне:

Расчётное:

Предварительно принятое:

3. Определяю число витков обмотки НТТ реле для установки на неосновной стороне:

Предварительно принятое:

4. Определяю составляющую первичного тока небаланса, обусловленную округлением расчётного числа витков неосновной стороны для расчётного случая повреждения.

5. Определяю расчётный ток небаланса с учётом третьей составляющей .

6. Определяю ток срабатывания защиты на основной стороне.

7. Определяю коэффициент надёжности отстройки защиты.

Полученное значение коэффициента надёжности оказалось выше допустимого, т.е

Проверяется чувствительность защиты для окончательного значения тока срабатывания защиты в режиме, при котором производилась предварительная проверка чувствительности.

т.к то устанавливается защита с реле РНТ-565.

2.4 Расчёт защиты от сверхтоков при внешних коротких замыканиях

Для стороны НН:

1. Определяю первичный ток срабатывания защиты, выполненной с помощью токовых реле типа РТ-40.

где: первичное значение максимального рабочего тока в месте установки защиты.

коэффициент, учитывающий увеличение тока в условиях самозапуска заторможенных электродвигателей, принимается равной 2-3.

коэффициент надёжности отстройки защиты учитывающий возможную ошибку реле и необходимый запас, принимается равной 1, 2.

коэффициент возврата токового реле, принимается равной 0, 8.

2.

где: коэффициент, зависящий от схемы соединения трансформатора тока.

коэффициент трансформации трансформатора тока.

3. Выбираю выдержку времени защиты.

Выдержка времени выбирается по условию согласования с последующим наиболее чувствительными ступенями защит от междуфазных коротких замыканий.

потребитель.

линия 0, 4 кВ.

трансформатор 10 / 0, 4 кВ.

линия 10 кВ.

МТЗ на НН.

4. Проверяется чувствительность защиты.

В соответствии с ПУЭ требуется обеспечить наименьший коэффициент чувствительности:

а) при выполнении защитой функции основной защиты должна быть (при кз на шинах).

б) при выполнении защитой функции резервирования должна быть (при кз в конце зоны резервирования).

5. Выбираю тип токового реле и реле времени.

Таблица 2.3 Технические характеристики токового реле типа РТ – 40.

Выполняется защита с пуском по напряжению

Расчёт максимальная токовая защита с пуском по напряжению.

Максимальная токовая защита спуском по напряжению может выполняться с блокировкой минимального напряжения или с комбинированным пуском по напряжению. В первом случае блокировка выполняется с помощью трёх реле минимального напряжения типа РН – 54, включенных на три междуфазные напряжения. Во втором случае с помощью двух реле – реле минимального напряжения типа РН- 54 и реле напряжения обратной последовательности РНФ -1М.

Порядок расчёта.

· Определяется первичный ток срабатывания защиты. Первичный ток срабатывания защиты определяется по условию отстройки от номинального тока трансформатора на стороне, где установлена рассматриваемая защита:

Где: К_н – коэффициент надёжности отстройки защиты, учитывающий ошибку реле и необходимый запас принимается равным 1, 2;

К_в – коэффициент возврата токового реле. Для реле РТ – 40 можно применять равным 0, 8.

• Определяем вторичный ток срабатывания токового реле.

•

Выдержка времени подобна предыдущему расчёту МТЗ.

• Определяем первичные напряжения срабатывания защиты.

Первичные напряжения срабатывания защиты определяются по следующим условиям:

а) для минимального реле напряжения по условию возврата реле:

Где: К_н – коэффициент надёжности отстройки защиты, принимается равным 1, 2;

К_в – коэффициент возврата реле напряжения. Для реле типа РН – 54 можно принять 1, 2.

· Найдём напряжение короткого замыкания

Проверяем по коэффициенту чувствительности защиты

А) для токового реле

б)

Коэффициент чувствительности должен быть не менее 1, 5.

Защита не проходит по коэффициенту и как следствие не устанавливается

Для стороны ВН:

1. Определяю первичный ток срабатывания защиты, выполненной с помощью токовых реле типа РТ-40.

2. Определяю вторичный ток срабатывания защиты.

3. Выбираю выдержку времени защиты.

МТЗ на ВН.

4. Проверяется чувствительность защиты.

В соответствии с ПУЭ требуется обеспечить наименьший коэффициент чувствительности:

а) при выполнении защитой функции основной защиты должна быть (при кз на шинах).

б)

Выбираю тип токового реле и реле времени.

Таблица 2.5 Технические характеристики токового реле типа РТ – 40.

Таблица 2.6 Технические характеристики реле времени типа РВ – 100.

2.5 Расчёт защиты от перегрузки

Перегрузка трансформатора обычно бывает симметричной. Поэтому защиты от перегрузки с помощью максимальной токовой защиты, включенной на ток одной фазы. Защита действует с выдержкой времени на сигнал, а на подстанциях без обслуживающего персонала – на разгрузку или отключение трансформатора.

1. Определяю ток срабатывания защиты от перегрузки.

где: к

коэффициент возврата токового реле, принимается равной 0, 85.

номинальный ток обмотки ВН трансформатора.

2. Определяю ток срабатывания реле.

По найденному значению тока срабатывания определяю токовое реле и уставку срабатывания.

Таблица 2.7 Технические характеристики токового реле типа РТ – 40.

3. Выбираю выдержку времени.

Выдержка времени на МТЗ будет равна 2, 5 с., т.е

По выбранной выдержке времени выбираю реле времени.