Расчёт дифференциальной защиты трансформаторов ГПП

 

Дифференциальную токовую защиту применяют в качестве основной быстродействующей защиты трансформаторов и автотрансформаторов от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений, действующей без выдержки времени на отключение поврежденного трансформатора.

Трансформаторы тока для продольной дифференциальной токовой защиты устанавливаются со всех сторон трансформатора. Для двухобмоточных трансформаторов ГПП вторичные обмотки трансформаторов тока на стороне высшего напряжения соединяются в треугольник, а на стороне низшего - в звезду.

Выбираем уставки дифференциальных и максимальных токовых защит трансформатора типа ТРДН-40000, 115±16%, 10,5 кВ; Y/D-11; напряжение КЗ U_кВНmin=9,77; U_кВНmax=11,58 % для положений РПН, соответствующих минимальному и максимальному напряжениям стороны ВН, отнесены каждое к своему напряжению и к мощности обмотки НН, равной S_т.ном= 32 МВА.

 

Рассчитываем токи при трехфазном КЗ за трансформатором на одной из сторон 10 кВ. Сопротивления обмоток трансформатора:

(8.1)

 

(8.2)

 

(8.3)

(8.4)

Суммарное сопротивление до точки К2:

(8.5)

Сопротивление ВЛ:

(8.6)

где  – удельное реактивное сопротивление воздушной линии, Ом/км (принимаем по [1] для воздушной линии 35-110 кВ 0,41 Ом/км;);

 – длина воздушной линии, км (по заданию ).

Индуктивное сопротивление системы:

(8.7)

где S_кз.эс – мощность короткого замыкания на шинах источника питания (по заданию S_кз.эс = 1500 МВА).

Максимальный ток короткого замыкания:

(8.8)

 

(8.9)

Минимальный ток короткого замыкания:

(8.10)

 

(8.11)

 

(8.12)

 

(8.13)

 

Первичный ток на стороне защищаемого трансформатора определяется по формуле:

(8.14)

где  – номинальная мощность трансформатора, кВА;

 – номинальное напряжение трансформатора соответствующей стороны, кВ.

На стороне высшего напряжения:

На стороне низшего напряжения:

Коэффициент схемы включения реле защиты:

На стороне ВН: ;

На стороне НН: .

Расчетный коэффициент трансформации трансформаторов тока определяется по формуле:

(8.15)

где  – номинальный вторичный ток трансформаторов тока, А.

На стороне высшего напряжения:

На стороне низшего напряжения:

Принятые коэффициенты трансформации трансформаторов тока ВН и НН:

Продольная дифференциальная токовая защита осуществляется с применением реле тока, отстроенных от бросков тока намагничивания, переходных токов и установившихся токов небаланса. Для этого используется реле с торможением типа ДЗТ-11. Дифференциальная защита с реле ДЗТ-11 выполняется так, чтобы при внутренних повреждениях трансформатора торможение было минимальным или совсем отсутствовало. Поэтому тормозная обмотка реле обычно подключается к трансформаторам тока, установленным на стороне низшего напряжения трансформатора.

Первичный ток срабатывания защиты из условия отстройки от броска тока намагничивания определяется по формуле:

(8.16)

Расчетный ток срабатывания реле, приведенный к стороне ВН определяется по формуле:

(8.17)

Число витков рабочей обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны ВН.

(8.18)

Принимаем по условию:

Число витков рабочей обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны НН.

(8.19)

Принимаем ближайшее целое число:

Число витков тормозной обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны НН.

(8.20)

где ;

 – относительная погрешность, обусловленная РПН, принимается равной половине суммарного диапазона регулирования напряжения;

 – угол наклона касательной к тормозной характеристике реле типа ДЗТ-11.

Принимаем по условию из ряда чисел 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 18, 24:

Минимальное значение тока в реле при трёхфазном КЗ на выводах НН.

На среднем ответвлении РПН:

(8.21)

где  – минимальное значение тока на стороне ВН при КЗ на стороне НН, соответствующее требованиям чувствительности на среднем ответвлении РПН.

 

На крайнем ответвлении РПН.

(8.22)

где  – минимальное значение тока на стороне ВН при КЗ на стороне НН, соответствующее требованиям чувствительности на крайнем ответвлении РПН.

Чувствительность дифференциальной защиты проверяется при КЗ на выводах с учетом влияния регулирования напряжения (РПН) на ток, протекающий в реле.

Минимальное значение коэффициента чувствительности защиты при трёхфазном КЗ на выводах НН:

На среднем ответвлении РПН:

(8.23)

На крайнем ответвлении РПН:

(8.24)

 

---

Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 288; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!