Порядок расчёта дифференциальной токовой защиты трансформатора с реле РНТ – 565

 

1. Определяются первичные токи на сторонах ВН и НН защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности. По этим токам определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты, исходя из коэффициента трансформации ТТ К_I и коэффициента схемы К_сх.

Расчёты сводятся в таблицу (например, для трансформатора ТРДН 40000/110/10):

 

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовые значения для сторон
ВН	НН
Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А
Схема соединения трансформаторов тока (коэффициент схемы К(3)сх)	–
Коэффициент трансформации ТТ		( *	()*
Вторичный ток в плечах защиты, А

* Принятые ближайшие большие значения стандартных коэффициентов трансформации ТТ, с целью повышения надёжности (уменьшения полной погрешности ) и обеспечения допускаемой длительной 40% перегрузки силового трансформатора.

2. Определяется основная сторона защиты и максимальный первичный ток, проходящий через защищаемый трансформатор при трехфазном КЗ на шинах НН.

В качестве основной стороны защиты принимается сторона с большим вторичным током, соответственно, в дальнейших расчетах, значение максимального первичного тока трехфазного КЗ на шинах НН должно быть приведено к указанной стороне.

3. Определяется первичный расчётный ток небаланса без учёта составляющей т.к. неизвестно, насколько точно удастся в ходе расчёта подобрать числа витков обмоток НТТ реле.

,

 

где – составляющая, обуславливающаяся погрешностью трансформаторов тока; – составляющая, обуславливающаяся регулированием напряжения защищаемого трансформатора.

4. Определяется предварительное, без учёта значение тока срабатывания защиты по двум расчетным условиям:

а) по условию отстройки от тока небаланса

І_сз ≥ K_оІ_{нб расч.} ,

где K_о = 1,3 – коэффициент отстройки, учитывающий погрешности реле и необходимый запас;

б) по условию отстройки от броска тока намагничивания

І_сз ≥ K_оІ_нТ ,

где K_о = 1,3 – коэффициент отстройки защиты от бросков тока намагничивания, принимаемый при условии, что надёжность отстройки уточняется при первом (5- кратном) включении трансформатора под напряжение; І_нТ – номинальный ток трансформатора.

Из двух полученных значений тока срабатывания к дальнейшему расчету принимается большее.

5. Производится предварительная проверка чувствительности защиты при повреждениях в зоне её действия.

Продольная дифференциальная защита трансформатора по требованию ПУЭ должна иметь коэффициент чувствительности около 2,0. Допускается снижение требуемого коэффициента чувствительности до значения около 1,5 в тех случаях, когда обеспечение коэффициента чувствительности около 2,0 связано со значительным усложнением защиты или технически невозможно (применение реле ДЗТ-11 не следует считать значительным усложнением защиты).

,

где – минимальный ток двухфазного КЗ на шинах НН трансформатора.

6. Определяются числа витков обмоток реле, с учётом того, что на коммутаторе реле РНТ – 565 можно подобрать практически любое целое число витков как рабочей, так и уравнительных обмоток. Расчёт начинается с выбора числа витков для основной стороны защищаемого трансформатора

,

 

где – магнитодвижущая сила срабатывания реле, = 100А; – ток срабатывания реле, отнесённый к основной стороне, определяемый приведением первичного тока срабатывания защиты ко вторичным цепям ТТ основной стороны:

.

В качестве предварительно принимаем ближайшее меньшее целое число витков.

7. Определяется число витков обмотки НТТ реле для не основной стороны защищаемого трансформатора

,

где І_осн.в и І_І.в – вторичные токи в плечах защиты для основной и не основной сторон, соответствующие номинальные мощности трансформатора;

– принятое число витков обмотки НТТ реле для основной стороны.

В качестве предварительно принимаем ближайшее целое число витков.

8. Определяется значение тока небаланса с учетом составляющей

 

Ток срабатывания защиты на основной стороне:

.

9. Определяется действительное (окончательное) значение коэффициента отстройки защиты

.

Действительное значение коэффициента отстройки должно быть не менее 1,3. Если < 1,3, то для основной стороны следует принять новое число витков на единицу меньшее, чем было принято ранее (см. п.6) и повторить расчёт начиная с п.7. Уменьшение необходимо производить до тех пор пока ≥ 1,3.

10. Определяется значение коэффициента чувствительности для тока срабатывания защиты, соответствующего окончательно принятому

.

 

Дифференциальная токовая защита с реле ДЗТ – 11 (реле с магнитным торможением)

Для повышения чувствительности продольных дифференциальных защит широко используется принцип торможения сквозным током.

 

Упрощённая схема дифференциальной защиты 2^х обмоточного трансформатора на реле серии ДЗТ – 11

 

На трехстержневом магнитопроводе НТТ имеется дополнительная тормозная обмотка , расположенная на тех же крайних стержнях, что и вторичная обмотка .

Тормозная обмотка включена в одно из плеч защиты (на понижающих трансформаторах включена со стороны, противоположной питающей, т.е. на стороне НН и СН) и при внешних КЗ по ней проходит вторичный ток КЗ. Эта обмотка осуществляет «магнитное» торможение, т.е. автоматическое увеличение тока срабатывания защиты (загрубление) по мере увеличения тормозного тока , равного вторичному току КЗ. Загрубление реле вызывается тем, что ток дополнительно насыщает магнитопровод НТТ реле ДЗТ, при этом ухудшается трансформация первичного тока НТТ в его вторичную обмотку и, следовательно, уменьшается ток в КА.

 

 

 

Схема включения первичной обмотки НТТ реле ДЗТ – 11 для защиты

двухобмоточного трансформатора.

 

 

Трехфазная схема включения реле ДЗТ – 11 для защиты двухобмоточного трансформатора.