Продольная дифференциальная защита трансформатора на реле типа ДЗТ-21

4.2.5. Продольная дифференциальная защита трансформатора на реле типа ДЗТ-21

Защита ДЗТ-21 предусматривается на трансформаторах блоков в качестве основной защиты от всех видов КЗ. Обладает высокой чувствительностью благодаря применению для отстройки от токов включения сочетания время – импульсного принципа и торможения током второй гармоники. Комплектно с защитой ДЗТ-21 могут поставляться два типа автотрансформаторов для расширения диапазона выравнивания токов плеч защиты.

Схема защиты представлена на рисунке 4.4.

Рис. 4.4. Структурная схема защиты ДЗТ-21.

РО – реагирующий орган; ПТР – промежуточный трансформатор тока; ТР – трансреактор; ТТ1, ТТ2 – промежуточные трансформаторы тока; ОТС – дифференциальная отсечка; I2т – торможение током второй гармоники; ВР – выходные реле; БП – блок питания; У – усилитель; 1Ат, 2Ат – автотрансформаторы для дополнительного выравнивания тока.

Расчет защиты начинается с определения номинальных токов защищаемого трансформатора во вторичных цепях трансформаторов тока по выражению:

,

где - номинальный ток трансформатора;

- коэффициент схемы;

- коэффициент трансформации трансформаторов тока.

С целью компенсации фазового сдвига первичных токов выбираем схемы соединения измерительных трансформаторов: треугольник со стороны высшего напряжения k_сх= и звезду со стороны низшего напряжения k_сх=1. Коэффициенты трансформации трансформаторов тока:

ТФЗМ-110-У1 – k_т115=600/5; ТШ-20-10000/5 – k_т10,5=10000/5; для стороны собственных нужд принимаем трансформатор тока ТШЛ – 10 с k_т10,5СН=5000/5.

Первичные номинальные токи на сторонах защищаемого трансформатора:

А;

А;

А;

Индексы 115 и 10,5 указывают сторону, к которой относится рассчитываемая величина.

Вторичные токи в плечах защиты:

А;

А;

А.

За основную принимаем сторону 115 кВ, на которой осуществляется регулировка напряжения.

Для плеча защиты со стороны 115 кВ выбираем ответвление трансреактрора № 2 с , а для плеча защиты со стороны СН выбираем ответвление № 5 с так как [9].

Расчётный ток ответвления автотрансформатора на неосновной стороне 10,5 кВ:

I_{отв10,5расч.неосн}=I_{номВнеосн}= А.

Так как значение для плеча защиты 10,5 кВ выходит за пределы диапазона номинальных токов трансформатора тока (2,5 - 5 А) более чем на 0,5 А, то в этом плече необходима установка повышающего автотрансформатора АТ-31 с , номер используемого ответвления автотрансформатора , номер ответвления к которому подключается реле №_{отв.реле} 1-10. Номинальный ток используемого ответвления автотрансформатора тока, к которому подключается реле , номер ответвления трансреактора .

Расчётный ток ответвления промежуточного трансформатора тока цепи торможения:

I_{отв.расч.торм}== А.

где: k_т – коэффициент трансформации автотрансформатора:

,

где - номинальный ток ответвления, присоединяемого к защите.

Для стороны 115 кВ I_{отв.расч.торм}=4,6 А.

Для стороны 10,5 кВ СН I_{отв.расч.торм}=3,5 А.

Номинальный ток принятого ответвления приставки и промежуточных трансформаторов реле:

Для стороны 115 кВ: 5 А, №_отв 1;

Для стороны 10,5 кВ: 3,75 А, №_отв 2;

Для стороны 10,5 кВ СН: 5 А, №_отв 1.

Для трансформатора тока принимаем уставку начала торможения :

При этом I_{торм.нач.п.}= I_ном=316,3 А.

Оцениваем оптимальность выбора трансформаторов:

Коэффициент совпадения дифференциальной цепи:

=1;

=1;

=.

Коэффициент совпадения тормозной цепи:

=;

=;

=.

Составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью трансформаторов тока:

,

где: - коэффициент, учитывающий переходный процесс;

- коэффициент однотипности трансформаторов тока;

- относительное значение полной погрешности трансформаторов тока;

=15,82 А.

Составляющая тока небаланса, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора и соответствующего началу торможения:

=316,30,16=50,61 А.

Составляющая тока небаланса, обусловленная несовпадением расчётных токов и номинальных токов используемых ответвлений, соответствующих началу торможения:

.

= А.

Ток небаланса соответствующий началу торможения:

I_{нб.торм.нач.}=++15,82+50,61+0,316=66,75 А.

Первичный номинальный ток срабатывания защиты при отстройке от расчётного первичного тока небаланса:

I_с.з.mink_отсI_{нб.торм.нач};

где:

k_отс – коэффициент отстройки, k_отс=1,5;

I_с.з.min=1,566,75=100,13 А.

Отстройка от тока небаланса переходного режима внешнего к.з.:

I_с.з.min0,3I_ном;

I_с.з.min=0,3316,3=110,71 А;

Относительный минимальный ток срабатывания реле при отсутствии торможения:

= А.

Составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью трансформаторов тока, соответствующая максимальному току, проходящему через трансформатор:

=6658 А,

Составляющая тока небаланса, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора и соответствующего максимальному току:

=3329010,16=5326,4 А.

Составляющая тока небаланса, обусловленная несовпадением расчётных токов и номинальных токов используемых ответвлений, соответствующих максимальному току:

.

= А.

Ток небаланса соответствующий максимальному току:

I_{нб.расч.}=++6658+5326,4+33,257=12017,7 А.

Коэффициент торможения:

=

Первичный ток срабатывания отсечки по условию отстройки от максимального первичного тока небаланса:

=9987 А,

I_{нб.расч.}= 9987+5326,4+33,257=15346,7 А.

I_{с.з.отс.расч}=k_отсI_{нб.расч}=1,515346,7=23020,1 А;

Уставка токовой отсечки:

= А.

Уставка принимается равной А.

Исходя из расчёта токов короткого замыкания, следует что чувствительность защиты обеспечивается с большим запасом.

Похожие работы

Электрическая часть ТЭЦ–180МВТ

Скачать

19569

14

10

... по напряжению:  Uуст= UР - по току: Imax < Iуст 2,8868< 4,125 - по роду установки: внутренней. Выбираем реактор типа РБДГ-10-4000-0,18 9 ВЫБОР АППАРАТОВ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ДЛЯ ЗАДАННЫХ ЦЕПЕЙ   9.1 Выбор сборных шин и ошиновки на стороне 220 кВ.   - Провести выбор сечения сборных шин по допустимому току при максимальной нагрузки на шинах. - Выбираем провод АС 240/32 ...

Проектирование электрической части подстанций

Скачать

41685

17

5

... условию послеаварийного режима, если ток меньше или равен  А.  А. Условие выполняется, усиления линии не требуется 4. Выбор принципиальной схемы подстанции Выбор главной схемы является определяющим при проектировании электрической части подстанций, так как он определяет состав элементов и связей между ними. Главная схема электрических соединений подстанций зависит от следующих факторов ...

Проектирование силовой части

Скачать

59085

7

1

... кранов. Электрические схемы бывают принципиальные или элементные, монтажные или маркировочные. Принципиальные схемы отображают взаимодействие элементов электрооборудования, указывают последовательность прохождения тока по силовым цепям и аппаратам управления. Пользоваться принципиальными схемами удобно при ремонте и наладке. Аппаратура в них просто и чётко разбита и отдельные самостоятельные ...

Проектирование электрической сети напряжением 35-110 кВ

Скачать

45048

21

7

... = 1,45 = 33,1/16=2,07 В этой главе было составлено четыре варианта схем сети, из которых выбрали два наиболее рациональных, исходя из требований надежности к электрической сети. Для выбранных вариантов выбрали напряжения каждой линии, сечение проводов, трансформаторы. 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАИБОЛЕЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА   Для выбора лучшего варианта схемы сети из двух, для ...