В) Токовая защита обратной последовательности



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 I2с.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 I2расч — ток I2, проходящий по трансформатору в условиях несимметричного к. з., при котором защита рассматриваемого при­соединения находится на грани срабатывания.

Определение I2расч дано в [Л. 6]. Анализ показывает, что при Iс.з =(0,5 ÷ 0,7)Iном 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 Iс.з > Iном.

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 I0расч — 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 Зло линии Л1) равен ее току срабатывания: 3 I0Л = Iс.зло. Как видно из рис. 16-11, в, на котором приведена в качестве примера схема сети, ток 3 I0т в нейтрали трансформатора составляет часть тока 3 I0Л, проходящего в линии. Это отношение характеризуется коэффициентом распределения kт= З I0т/3 I0л. Отсюда 3 I0т = кт·31. Допустив, что 3 I0л = Iс.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 I0С — 3 I0в. 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 I0,  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 3I0В и 3I 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 Но приходит в действие и отключает трансформатор с разземленной нейтралью с выдержкой времени меньшей, чем на защитах I0 трансформаторов с заземлен­ной нейтралью.

Напряжение срабатывания реле Но отстраивается от Uнб 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: 860; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!