Худугуев В.И., Данеев В.В. Релейная защита трансформаторов и автотрансформаторов

51

Производится уточнение расчета с определением

составляющей

НБ

I

′

АI

W

WW

I

МАКСК

РАСЧУ

УРАСЧУ

НБ

1251730*

46,7

846,7

*

)3(

.

.2

2.2

=

−

=

−

=

′′′

I

СЗ

=1,3(0,26*1730+125)=747,5А;

;2,17

5000*5,10

1*5*242*5,747

АI

СР

==

209,2

2,17

36

4

>==К

W

У1.РАСЧ

=100/17,2=5,81; W

У1

=6

W

У2.РАСЧ

=6*4,4/4,13=6,39; W

У2

=6

Окончательно для обмоток реле РНТ принимается: W

У1

=6;

W

У2

=6.

Б. Газовая защита выполняется с помощью газового реле типа

РГЧЗ-66 с чашкообразными элементами, устанавливаемого в

маслопроводе между баком и расширителем трансформатора.

Предусматривается использование элементов газового реле

KSG (рис.16в): при слабом газообразовании – на сигнал и при

интенсивном – на отключение. Газовая защита отличается

высокой чувствительностью и реагированием практически на

все виды повреждения внутри бака.

В. Защита от внешних симметричных КЗ выполняется в виде

МТЗ с пуском напряжения по сторонам ВН и НН

трансформатора. Используется (рис.16, б, в), реле тока типа

РТ-40 (КАЗ), два реле напряжения типа РН-54/160 (KV1, KV2)

и реле времени (КТ2).

Уставка МТЗ по току принимается согласно выражению

(16) при условии К

СЗП

=1:

66064404*

8,0

1*2,1

*

.

===

НОМТР

В

СЗПОТС

СЗ

I

К

КК

I

А;

6,6

5000

5*1*6606

*

===

ТА

СХСЗ

CP

КI

I

η

А;

52

Время срабатывания защиты

t

2

=t

МТЗ.Л

+∆t,

где t

МТЗ.Л

=2с – время срабатывания МТЗ наиболее мощной

линии, подключенной к шинам 220кВ; ∆t=0,4с – ступень

селективности

t

2

=2+0,4=2,4с

Уставки блокирующих реле минимального напряжения

KV1 и KV2 определяются по выражению (18):

Для реле KV1:

U

СЗ1

=0,9U

НОМ

/(К

ОТС

*К

В

)=0,9*220000/(1,2*1,1)=150000

U

CP1

=U

СЗ1

/η

ТV

,

где η

ТV

– коэффициент трансформации трансформатора

напряжения

U

CP1

=150000/2200=68,2В;

Для реле KV2; U

СЗ2

=0,9*10000/(1,2*1,1)=6818В

U

CP2

=6818/100=68,2В

Чувствительность защиты при КЗ на шинах ВН в

минимальном расчетном режиме

5,171,4

6606*5,10

242*1350

)2(

.

4

>===

СЗ

МИНК

I

К

Г. для защиты от внешних несимметричных КЗ используется

токовая защита обратной последовательности (рис.16, б, в) с

реле типа РТФ-7/1 (KAZ1) [3] и реле времени (KT1).

Ток срабатывания защиты принимается по выражению

(20)

;26424404*6,06,0

.2

АII

НОМТРСЗ

=

==

64,2

5000

1*5*2642

*

2

===

ТА

СХСЗ

CP

КI

I

η

А

Время срабатывания защиты

t

1

≈t

2

=2,4с

Чувствительность защиты проверяется при двухфазном

КЗ на шинах ВН.

53

5,18,11

2642*5,10

242*1350

2

)2(

.

4

>===

СЗ

МИНК

I

К

Д. Поскольку трансформатор связи по стороне ВН имеет

соединение обмоток звездой и может работать с

глухозаземленной нейтралью, а в сети есть установки с

заземленными нейтралями, то в этих условиях применяется

МТЗ нулевой последовательности (МТЗНП) с

трансформатором тока (ТА7), включенным в нейтраль

трансформатора (рис.16, а). Такая схема проста и охватывает

своей зоной действия обмотки звезды трансформатора.

Ток срабатывания МТЗНП выбирается:

А) по условию (23)

I

СЗ.О

=К

ОТС

*I

СЗ.Л

Б) по условию (24)

1081730*1,0*5,0*1*25,1***

)3(

.0.

===

МАКСКАОТСОСЗ

ЕIКККI

А

При отсутствии в нормальном режиме тока нейтрали

выбираем трансформатор тока по току 0,5I

ТР.НОМ

.

0,5I

ТР.НОМ

=0,5*191=95,5А; η

ТА

=100/5;

4,5

100

5*108

.

===

ТА

ОСЗ

CP

I

η

А

По условию (25)

t

СЗ.О

=t

СЗ.Л

+∆t

По условию (26)

К

4

=3I

ОТ.МИН

/I

СЗ.О

≥1,2

По исходным данным примера: t

СЗ.Л

=0,8; 3I

ОТ.МИН

=160А;

Тогда t

СЗ.О

=0,8+0,4=1,2с;

К

4

=160/108=1,48>1,2

Е. Для ограничения токов КЗ часть повышающих

трансформаторов работает с разземленной нейтралью. Такие

трансформаторы могут попасть под опасные перенапряжения,

возникающие в сети при замыканиях на землю. Для

54

предупреждения этого применяется одноступенчатая

максимальная защита напряжения нулевой

последовательности с реле типа РНН-57 (KVZ1) [3] и реле

времени (КТ4). Реле РНН-57 включается на разомкнутый

треугольник шинного трансформатора напряжения (рис.16,б).

При КЗ на землю в сети защита приходит в действие и с

выдержкой времени сигнализирует «Земля в сети 220кВ»

(рис.16,в).

Напряжение срабатывания реле РНН-57 отстраивается от

U

НБ

.

Ж. Защита от симметричной перегрузки устанавливается с

одним токовым реле (КА2) и реле времени (КТ5) со стороны

питания трансформатора (рис. 16, б, в). Она действует в

зависимости от наличия или отсутствия дежурного персонала

на сигнал или отключение.

Уставка защиты по току принимается из условия возврата

токового реле при номинальном токе трансформатора

I

СЗ

=К

ОТС

*I

ТР.НОМ

/К

В

,

где К

ОТС

=1,05; К

В

=0,8 (РТ-40)

Время действия защиты t

5

=t

2

+∆t,

где t

2

– время срабатывания МТЗ трансформатора.

Для рассматриваемого трансформатора связи

I

СЗ

=1,05*4404/0,8=5780А;

I

CP

=I

СЗ

*К

СХ

/η

ТА

=5780*1*5/5000=5,78А;

t

5

=2,4+0,4=2,8с

55

Т

10 кВ

Q2

QS5

QS3

Q1

220 кВ

QS4

QS2

QS1

ТА1

ТА2

ТА3

ТА4

ТА5

ТА6

ТА8

ТА9

ТА10

ТА11

QN1

ТА7

Рис. 16 а – поясняющая схема;

Схема релейной защиты трансформатора связи мощностью

80МВ*А.

56

Продольная дифференциальная

защита трансформатора

от ТV

на шинах СН

КV2

от ТV

на шинах ВН

КV1

Испытательный блок

ТА1

ТА2

SG1

КАТ1

КАТ2

КАТ3

ТА11

ТА5

ТА6

SG2

SG3

ТА7

КА7

от TV на шина

х 220 кв

3Uo

KVZ1

ТА9

КА2

KAZ1

КА3

Токовая защита

обратной последовательности

Защита от перегрузки

Максимальная токовая защита с пуском по на

пряжению

Токовая защита нулевой

последовательности

Защита напряжения нулевой по

следовательности

Рис. 16 б – цепи переменного тока и напряжения

Схема релейной защиты трансформатора связи мощностью

80МВ*А.

57

Рис. 16 в – цепи оперативного постоянного тока, выходные

цепи защиты и цепи сигнализации Схема релейной защиты

трансформатора связи мощностью 80МВ*А.

58

Список рекомендуемой литературы:

1. Правила устройства электроустановок: Радел III.

Защита и автоматика/Под ред. С. Г. Королева. 5-е изд.-М:

Энергоиздат, 1981

2. Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики

распределительных сетей. 3-е изд.-М.: Энергоатомиздат,

1985.

59

Содержание

Назначение и основные типы защиты трансформаторов и

автотрансформаторов. 3

2.

Защита трансформаторов плавкими предохранителями 4

3.

Токовая отсечка 4

4.

Продольная дифференциальная защита трансформатора и

автотрансформаторов. 5

4.1. Дифференциальная отсечка. 7

4.2. Дифференциальная защита с реле РНТ 9

4.3. Дифференциальная защита с торможением 13

5. Газовая защита. 16

6. Защита от сверхтоков. 17

6.1. Выбор схем резервных защит. 17

6.2. МТЗ без пуска по напряжению. 21

6.3. МТЗ с комбинированным пуском по напряжению 22

6.4. МТЗ обратной последовательности 23

6.5. Токовая защита нулевой последовательности 23

7. Расчет дифференциальной защиты двух-обмоточного

трансформатора 25

8. Расчет дифференциальной защиты автотрансформатора 33

9. Расчет дифференциальной защиты трех-обмоточного

трансформатора 41

10. Расчет защит повышающего трансформатора связи 47

11. Список рекомендуемой литературы 58

60

Релейная защита трансформаторов и автотрансформаторов

Составители: Худугуев В. И., Данеев В. В.

Рецензент: Хаптаев А. П.

Подписано к печати 08.02.2006 г. Формат 60х84 1/16

Усл. п. л. 3,95 Тираж 100 экземпляров. Заказ №

Издательство ВСГТУ. г. Улан-Удэ, Ключевская, 40а.

Худугуев В.И., Данеев В.В. Релейная защита трансформаторов и автотрансформаторов

Подождите немного. Документ загружается.