В) Токовая защита обратной последовательности

⇐ ПредыдущаяСтр 115 из 145Следующая ⇒

Защита реагирует на ток обратной последовательности, появляющийся при несимметричных к. з. внешних и в трансформаторе. Схема защиты показана на рис. 16-10. Защита состоит из токового реле Т₂, включенного через фильтр обратной последовательности Ф₂, и реле времени В, обеспечивающего необходимую выдержку времени.

Ток срабатывания защиты I_2с.з выбирается в общем случае, исходя из двух условий [Л. 5]:

1) отстройки защиты от тока небаланса фильтра Ф₂ при максимальной нагрузке трансформатора:

2) согласования по чувствительности

с защитами присоединений, отходящих от шин, на которые включен трансформатор:

где I_2расч — ток I₂, проходящий по трансформатору в условиях несимметричного к. з., при котором защита рассматриваемого присоединения находится на грани срабатывания.

Определение I_2расч дано в [Л. 6]. Анализ показывает, что при I_с.з =(0,5 ÷ 0,7)I_ном трансформатора условия (16-6) и (16-7) обычно выполняются.

Отсюда следует, что чувствительность защиты обратной последовательности при несимметричных к. з. получается зна чительно большей, чем у максимальной защиты, у которой I_с.з > I_ном.

На трехобмоточных повышающих трансформаторах, имеющих питание с двух или трех сторон, для обеспечения селективности при несимметричных внешних к. з. необходимо применять направленную защиту с органом направления мощности, реагирующим на мощность обратной последовательности.

Защита обратной: последовательности реагирует только на двухфазные и однофазные к. з., поэтому она обычно дополняется приставкой от трехфазных к. з. Последняя выполняется, как и на генераторах (§ 15-5), в виде однофазной максимальной защиты с блокировкой по напряжению (реле Т и Н на рис. 16-10).

Защита I₂ может применяться и на понизительных трансформаторах.

Г) Токовая защита нулевой последовательности

Защита реагирует на ток I₀, появляющийся в трансформаторе при внешних к. з. (однофазных и двухфазных на землю) и к. з. в трансформаторе. Она применяется на повышающих трансформаторах и устанавливается со стороны обмотки высшего и среднего напряжения, если последние соединены по схеме звезды и работают с глухозаземленной нулевой точкой. Защита имеет два варианта исполнения, показанные на рис. 16-11, а и б. В обоих случаях защита состоит из токового реле Т₀, включенного на ток нулевой последовательности I₀.

В схеме на рис. 16-11, а ток 3I₀ получается от трехтрансформаторного фильтра нулевой последовательности, а в схеме рис. 16-11, б — от трансформатора тока, включенного в провод, связывающий нейтраль трансформатора с землей. Вторая схема проще и охватывает своей зоной действия обмотки звезды силового трансформатора. Благодаря указанным преимуществам она рекомендуется к применению.

Для обеспечения селективности защита выполняется с реле времени В.

Уставки защиты. Ток срабатывания защиты, включенной на ток в заземляющем проводе трансформатора (рис. 16-11, б), выбирают, исходя из двух условий:

1) Для соблюдения селективности защита трансформатора должна быть согласована по чувствительности с защитами нулевой последовательности линий, отходящих от шин электростанции А (рис. 16-11, в).

2) Защита должна надежно действовать при однофазных и двухфазных к. з. в конце наиболее длинной линии, отходящей от шин А.

По первому условию

где I₀_расч — ток нулевой последовательности в трансформаторе при однофазном и двухфазных к. з. на землю в условиях, когда защита, с которой производится согласование по чувствительности, находится на грани срабатывания, т. е. когда ток 3 I₀ в этой защите (например, в З_ло линии Л1) равен ее току срабатывания: 3 I₀_Л = I_с.зло. Как видно из рис. 16-11, в, на котором приведена в качестве примера схема сети, ток 3 I₀_т в нейтрали трансформатора составляет часть тока 3 I₀_Л, проходящего в линии. Это отношение характеризуется коэффициентом распределения k_т= З I₀_т/3 I₀_л. Отсюда 3 I₀_т = к_т·31_0Л. Допустив, что 3 I₀_л = I_с.зло, найдем соответствующий ток в нейтрали трансформатора

На трехобмоточных трансформаторах (рис. 16-12), имеющих две обмотки (// и ///) с заземленными нейтралями, защиты нулевой последовательности выполняются направленными, что необходимо для обеспечения селективности.

Защита на автотрансформаторах. На выполнение этой защиты влияют особенности автотрансформаторов, и она поэтому имеет некоторые отличия от трансформаторной защиты:

1. У автотрансформаторов заземляются концы обмоток среднего напряжения, являющиеся общей частью обмотки автотрансформатора. Как указывалось, по общей части обмотки

протекают встречно направленные токи высшего и среднего напряжения (рис. 16-2, б).

При к. з. на землю (рис. 16-13) в сети одного напряжения (например, в точке К) в заземляющем проводе течет ток 3 I₀ = 3 I₀_С — 3 I₀_в. Этот ток получается меньше своих составляющих и может оказаться недостаточным для надежной работы защиты. Поэтому защита нулевой последовательности в заземляющем проводе автотрансформатора не устанавливается, ее включают на трехтрансформаторный фильтр I_0, устанавливаемый со стороны выводов высшего и среднего напряжения. При таком исполнении она реагирует на полные токи 3 I₀ высшего и среднего напряжения, т. е. на 3I₀_В и 3I_0С соответственно.

2. Вследствие наличия электрической связи между обмотками высшего и среднего напряжения автотрансформатора к. з. на землю на стороне одного напряжения вызывает токи I₀ на стороне другого.

В связи с этим возникает необходимость в согласовании выдержек времени защит нулевой последовательности на выводах высшего и среднего напряжения автотрансформатора. Для обеспечения селективности эти защиты выполняются направленными (рис. 16-14), так чтобы каждая из них действовала только при к. з. в сети своего напряжения.

3. Поскольку наличие автотрансформаторной связи между сетями высшего и среднего напряжения приводит к необходимости согласования выдержек времени защит, реагирующих на ток I₀, в сетях одного напряжения с защитами сетей другого напряжения, это увеличивает число ступеней и вызывает повышение выдержек времени на защитах. Для их уменьшения защиты нулевой последовательности на автотрансформаторах рекомендуется выполнять двух-ступе н чат ыми и направленными (рис. 16-14). Первая ступень осуществляется в виде отсечки с t = 0,5 с. Она отстраивается от быстродействующих защит присоединений, отходящих от шин. Вторая ступень выполняется как чувствительная защита, полностью резервирующая защиту следующего участка сети.

Ток срабатывания защиты должен отстраиваться от тока небаланса, возникающего в трех- трансформаторном фильтре I₀ при междуфазных к. з., и согласовываться по чувствительности с защитами отходящих линий согласно (16-86).

Ток небаланса определяется так же, как и в аналогичной защите линий (см. гл. 8).

д) Защита от внешних к. з. на землю повышающих трансформаторов, работающих с разземленной нейтралью

Для ограничения токов к. з. часть повышающих трансформаторов работает с разземленной нейтралью. Для таких трансформаторов возникает опасность при выделении их па изолированную работу на сеть, имеющую замыкание на землю одной из фаз.

Подобные условия могут возникнуть, если, например, при однофазном к. з. на одной из линий (рис. 16-15, а) ее защита или выключатель откажут в действии. Тогда все присоединения, питающие место к. з. током I₀, отключаются резервными защитами (точки отключения отмечены на чертеже крестиком), а трансформатор Т₂ с незаземленной нейтралью останется работать на выделившийся участок сети с повреждением в точке К. Как известно, в такой сети при замыкании на землю возникают опасные перенапряжения, которые могут повредить изоляцию трансформатора.

Для предупреждения этого трансформаторы, работающие с изолированной нейтралью, должны иметь резервную защиту, отключающую их при замыканиях на землю раньше, чем могут отключиться трансформаторы с заземленными нейтралями.

В качестве указанной защиты может применяться:

1) токовая защита нулевой последовательности, установленная на параллельно работающих трансформаторах с заземленной нейтралью.

Для этого на защите нулевой последовательности трансформатора Т₁ с заземленной нейтралью предусматриваются две выдержки времени (рис. 16-15, б). С меньшей выдержкой защита отключает трансформатор Т₂ с разземленной нейтралью, а с большей — трансформатор Т₁ с заземленной нейтралью;

2) защита, реагирующая на появление напряжения U ₀(рис. 16-15, в). Эта защита выполняется с помощью чувствительного реле повышения напряжения Н₀, которое включается на разомкнутый треугольник шинного трансформатора напряжения.

При к. з. на землю в сети защита Н_о приходит в действие и отключает трансформатор с разземленной нейтралью с выдержкой времени меньшей, чем на защитах I₀ трансформаторов с заземленной нейтралью.

Напряжение срабатывания реле Н_о отстраивается от U_нб и согласуется по чувствительности с защитами отходящих линий;

3) Защита обратной последовательности, реагирующая на ток I₂, появляющийся при к. з. на землю.

Полные схемы и другие варианты указанных выше защит, приведены в [Л. 5].

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 1393; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 110 111 112 113 114115116 117 118 119 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!