Лабораторная работа № 1.3
Исследование схем дифференциальнойзащиты трансформатора.
Цель работы: 1.изучить принцип работы продольной диф. защиты,
2.исследовать ток небаланса в схеме диф. защиты трансформатора,
3.исследовать схему диф. защиты.
Схема дифференциальной защиты трансформатора.
.
Таблица 1
| Группа соединения трансформаторов | Группа соединения ТТ | Ток небаланса | Результаты замеров | |||
| РА1 I1.A | PA2 I2.A | PA3 I3.A | PA4 I4.A | |||
Y/  .-11
| / Y-11.
| 6.2 | ||||
| Y/ .-11
| / Y-5
| 0.8 | 7.9 | 6.6 |
Таблица 2
| I к.з.(A) | PA1 | ||||||
| I н.б. (A) | PA3 | 0.8 | 0.2 | 0.1 | 0.05 |
График зависимости ток к.з. от тока небаланса.
Таблица 3
| Показания параметров А | ||
| РА1 | РА2 | РА3 |
| 5,2 | 0,1 | 5,5 |
Трёх релейная схема дифференциальной защиты трансформатора.
Таблица 4
| Ток небаланса (А) | Векторная диаграмма первичных токов | Векторная диаграмма вторичных токов | ||||
| РА1 | РА2 | РА3 | ВН | НН | ВН | НН |
| 2,4 | 
| 
|
|
|
Таблица 5
| Вид к.з. | РА1 | РА2 | РА3 |
| трёхфазное | 6,5 | 6,5 | 6,5 |
| двухфазное | 6,5 | 6,5 | |
| однофазное | - | - | - |
Двух релейная схема дифференциальной защиты трансформатора.
Таблица 6
| Ток небаланса (А) | Векторная диаграмма первичных токов | Векторная диаграмма вторичных токов | ||||
| РА1 | РА2 | РА3 | ВН | НН | ВН | НН |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 | 
| 
|
|
|
Таблица 7
| Вид к.з. | РА1 | РА2 | РА3 |
| трёхфазное | 5,5 | 5,5 | |
| двухфазное | 5,5 | ||
| однофазное | - | - | - |
Схема дифференциальной защиты трансформатора YlY.
Таблица 8
| Ток небаланса (А) | Векторная диаграмма первичных токов | Векторная диаграмма вторичных токов | ||||
| РА1 | РА2 | РА3 | ВН | НН | ВН | НН |
|
| 
|
|
|
Таблица 9
| Вид к.з. | РА1 | РА2 | РА3 |
| трёхфазное | 5,5 | 5,5 | 5,5 |
| двухфазное | |||
| однофазное |
Вывод: данная работа показала,что схемы диф. защиты трансформаторов имеют хорошую селиктивность, надёжность срабатывания, но требуют определенной настройки при наладке от токов небаланса.
Ответ на вопрос:
Составляющие тока небаланса в дифференциальной защите силового трансформатора.
Одной из основных причин появления тока небаланса в обмотках реле дифференциальных защит как в нормальном режиме, так и при внешнем коротком замыкании являются погрешности трансформаторов тока.
Величина погрешностей зависит от величины и характера нагрузки на трансформаторы тока и возрастает при увеличении первичного тока.
Установившееся значение тока небаланса. Для того чтобы при внешних коротких замыканиях величины токов небаланса не достигали чрезмерных значений, трансформаторы тока выбираются по 10%-ным кривым предельно допустимых погрешностей. При правильно выбранной нагрузке в цепях вторичных обмоток сердечники трансформаторов тока не достигают пределов магнитного насыщения при любых возможных кратностях токов внешних КЗ. Токи небаланса не превышают допустимых пределов даже в случае применения разнотипных трансформаторов тока, резко отличающихся по точности работы.
Рис.1. Неустановившийся ток при замыкании цепи с индуктивностью
На рис.1 показано, что полный ток неустановившегося (переходного) процесса /полн при замыкании цепи с индуктивностью состоит из двух слагающих: постепенно затухающего апериодического и синусоидального токов.
Рис.2. Токи небаланса в переходном режиме:
а - кривые первичного тока небаланса при внешнем КЗ;
б - включение трансформатора под напряжение;
в - характеристика намагничивания трансформатора;
г - кривая тока намагничивания
Составляющие тока небаланса. При внешних КЗ и нагрузке вследствие нарушения равенства вторичных токов в реле появляется ток небаланса который может вызвать неправильную работу дифференциальной защиты.
I нб= I Iв- I IIв
1) составляющую IнбTT, вызываемую наличием погрешностей (токов намагничивания) ТТ, питающих РЗ. С учетом токов намагничивания разность вторичных токов, проходящих через реле при внешнем КЗ:
2) составляющую Iнб.peг которая появляется при изменении (регулировании) коэффициента трансформации Кт силового трансформатора или автотрансформатора.
3) составляющую небаланса, возникающую при неточной компенсации неравенства токов плеч Iнб.комп, которая появляется, когда регулирующие возможности выравнивающих устройств не позволяют подобрать расчетные значения (wу или kа), необходимые для полной компенсации.
4) составляющую, обусловленную наличием тока намагничивания у силового трансформатора. Ток намагничивания нарушает расчетное соотношение между первичным и вторичным токами силового трансформатора, что вытекает из схемы на рис. 3, и вызывает ток Iнб.нам = Iнам
Iнб= Iнб TT+ Iнб.pег+ Iнб.комп
Рис. 3. Условия работы дифференциальной защиты трехобмоточного трансформатора при внешнем КЗ.
Информация взята из следующей литературы:
Чернобровов Н.В., Семенов В.А. — Релейная защита энергетических систем: Глава § 16. Защита трансформаторов.
