Рекомендации по выбору уставок защит электротехнического оборудования с использованием микропроцессорных устройств концерна ALSTOM. Том 2

Подождите немного. Документ загружается.

Параметры силовых трехобмоточных трансформаторов с регу лированием напряжения

под нагрузкой

Номинальные напряжения

обмоток, кВ

Напряжения Uk для различных значений регулируемого

напряжения. %

ВН—НН BH-СH

Тип

трансформа тора

ВН СН НН

мин. среднее макс.

СН—НН

мин. среднее макс.

ТДТН-10000/110/35 115 38,5 6,6; 11.0 16.66 17,0 19.50 6.0 9.99 10.5 12,69

ТДТН-16000/110/35 115 38.5 6.6,11,0 16,4 17.0 18.5 6,0 9.5 10.5 11.69

ТДТН-16000/110/35* 115 33,5 6,6; 11,0 9,58 10,5 11.79 6.0 16,48 17.0 18.58

ТДТН-25000/110/10 115 11.0 6,6 17,47 17.5 19,5 6,5 9.99 10,5 11,86

ТДТН-25000/110/35 115 38,5 6,6; 11,0 17.47 17,5 19.5 6.5 9.99 10.5 11.86

ТДТН-40000/110/10 115 11,0 6.6 17,04 17,5 19,29 6,5 9,52 10.5 11.56

ТДТН-40000/110/35 115 38,5 6,6; 11,0 17,04 17.5 19.29 6.5 9.52 10.5 11.56

ТДТН-40000/110/10* 115 11,0 6.6 9,5 10,5 11.6 6,5 17.03 17.5 19.30

ТДТН-40000/110/35* 115 38,5 6,6; 11,0 9,5 10.5 11,6 6,5 17,03 17,5 19.30

ТДТН-63000/110/10 115 11,0 6,6 17,14 17,5 19.20 7.0 10.1 10.5 10.9

ТД1Н-63000/110/35 115 38,5 6,6; 11,0 17,14 17.5 19.20 7.0 10,1 10,5 10,9

ТДТН-63000/110/10* 115 11,0 6.6 10,1 10,5 11.9 7,0 17,2 17.5 19,3

ТДТН-63000/110/35* 115 38,5 6,6; 11,0 10,1 10,5 11.9 7.0 17,2 17,5 19.3

ТДТН-80000/110/10 115 11,0 6.6 18,25 13.5 20.47 7,0 10,28 11.0 12.33

ТДТН-80000/110/35 115 38,5 6,6; 11,0 18,25 18,5 20,47 7.0 10.28 11.0 12,33

ТДТН-80000/110/10* 115 11,0 6,6 10,22 11.0 12,13 7.0 18.15 18.5 20.27

ТДТН-80000/110/35* 115 38,5 6,6; 11.0 10.22 11.0 12,13 7,0 18,15 18,5 20,27

ТДТН-16000/150/35 158 38.5 6,6; 11,0 18,27 18.0 17,23 6.0 11.41 10.5 10,38

ТДТН-25000/150/35 158 38,5 6.6; 11,0 18,50 18,0 17,42 6.0 11,42 10.5 10.4

ТДТН-40000/150/35 158 38,5 6,6; 11,0 18,57 18,0 17.77 6.0 11.12 10.5 10,25

ТДТН-63000/150/35 158 38.5 6,6; 11.0 18.3 18,0 17.3 6,0 10.99 10.5 10.13

ТДТН-25000/220/35 230 22; 38.5 6,6;11.0 19.5 20,0 20.4 6.5 12.4 12.5 13.4

ТДТН-40000/220/35 230 22; 38.55 6,6; 11,0 29,3 22,0 19,0 9,5 16,8 12,5 9.8

ТДТН-40000/220/35** 230 22; 38.55 6.6; 11,0 18,6 12,5 9.9 9,5 28,2 22 19.2

ТДЦТН-63000/220/35 230 22; 38.55 6,6; 11,0 30,4 24 19.7 10,5 17,9 12,5 10.5

ТДЦТН-

63000/220/35**

230 22; 38.5 6,6; 11,0 17,7 12,5 10.4 10,5 29.6 24,0 20.0

Примечания: Составлено по данным ГОСТ. действительным на 1 июня 1978 г.:

трансформаторы с ВН 110 кВ соответствуют ГОСТ 12965-74, 150 кВ - ГОСТ 17546-72, 220 кВ - ГОСТ 15957-70, 330 кВ -

ГОСТ 17545-72.

2. Звездочкой обозначены трансформаторы, выполненные по варианту п. 4 примечания к табл. 5 ГОСТ 12965-74.

3. Двумя звездочками обозначены трансформаторы - выполненные по варианту п. 2 примечания к табл. 7 ГОСТ 15957-

70.

4. Регулирование осуществляется с помощью РПН в нейтрали ВН:

на трансформаторах с ВН 110 кВ (пп. 1—17) в пределах ±16% (±9 ступеней) и ПБВ на стороне СН ±2х2.5%;

на трансформаторах с ВН 150 и 220 кВ (пп. 18—26) в пределах =12% (Ke менее ±8 ступеней) и ПБВ на стороне СН.

II. ВЫБОР УСТАВОК ЗАЩИТЫ ДВУХ-ТРЕХОБМОТОЧНЫХ ТРАНСФОМАТОРОВ

НА ПРИМЕРЕ РЕЛЕ R3IPT

1. Общие положения

1.1. Реле R3IPT позволяет выполнить практически полный набор устройств защиты требуемый

ПУЭ для понижающих трансформаторов:

• дифференциальную защиту с характеристиками, близкими к ДЗТ-21;

• максимальную токовую защиту (до трех ступеней) для каждой из трех сторон;

• трехступенчатую токовую защиту нулевой последовательности для двух сторон

трансформатора. Как правило, такая защита не используется на понижающих

трансформаторах;

• двухступенчатую защиту от перегрузки, имеющую обратно- зависимую выдержку

времени с характеристикой выдержки времени близкой к тепловой перегрузочной

характеристике трансформатора. Применение такой защиты ПУЭ не требует.

Требуемая ПУЭ защита от перегрузки, с действием на сигнал, может быть выполнена

на одной из ступеней ма ксималь ной защиты соответствующей стороны;

• УРОВ.

1.2. На защиту не подаются цепи напряжения, поэтому для того, чтобы выполнить защиту с

блокировкой по напряжению, использу ется выпускаемое той же фирмой ALSTOM внешние

устройства: напряжения MX3VIC30A, одновременно выполняющего другие функции в

цепях напряжения, или устройство защиты ввода MODN A, которое одновременно

выполняет функцию защиты вводов ВН, СН, НН см. п.1.10. Выход устройства напряжения

подается на один из дискретных входов R3IPT.

1.3. Ряд внешних защит и сигналов: газовая защита, повышение температуры масла

трансформатора, должны быть поданы на дискретный вход устройства MODNA, в котором

произойдет их фиксация и выполнено необходимое действие.

1.4. В качестве токовых реле для пуска устройств автоматики: пуск охлаждения, блокировка

РПН, может быть использованы свободные ступени токовой защиты соответствующей

стороны, а также ступени неиспользуемой токовой защиты от замыканий на землю,

трансформатор тока которой должен быть переключен на фазный ток.

1.5. Токовые уставки устройства задаются в относительных единицах, за единицу принимается

вторичный номинальный ток трансформатора тока соответствующей стороны (5 или 1А).

1.6. К уставкам устройства, которые должны быть заданы, кроме параметров срабатывания

относятся также номинальные параметры защищаемого трансформатора, a также

конфигурация устройства. Каждому внешнему сигналу должен быть назначен

соответствующий дискретный вход, каждому выходу – выходное реле, каждой

выполняемой функции - соответствующий светодиод. Конфигурация устройства

выбирается при проектировании и наладке в соответствии с заводской инструкцией.

1.7. Реле с завода поступает настроенным на заводские уставки, которые могут быть

использованы в значительной степени при настройке конкретной защиты. Особенно это

относится к уставкам, определяющим конфигурацию устройства.

1.8. К устройствам должны быть подведены цепи трансформаторов тока всех трех (двух)

сторон трансформатора, соединенные в «звезду». Имеются два отдельные входа для

токов нулевой последовательности на стороне ВН и СН, для использования их в защите от

замыканий на землю, если такая за щита применяется. Выравнивание вторичных токов

дифзащиты по фазе и величине не требуется: группа соединений трансформатора и

вторичные токи задаются в качестве уставок устройства.

1.9. На устройстве можно выполнить две группы уставок: основные и резервные уставки.

Необходимость во второй группе уставок может возникнуть в ремонтных режимах, при

изменении направления питания, когда изменяются условия селективности или

чувствительности защиты.

1.10. Это устройство не позволяет выполнить все функции защиты трансформатора, кроме

этого необходимо предусмотреть возможность неисправности устройства или потери его

оперативного тока, в этом случае трансформатор остается без защиты. Поэтому

устанавливаются дополнительные устройства на вводах со всех сторон трансформатора,

которые одновременно обеспечивают дополнительные функции защиты и автоматики

соответствующей стороны. С этой целью целесообразно применить устройство MODN A.

1.11. Устройство R3IPT должно питаться от собственного автомата оперативного тока,

отдельного от защиты вводов.

1.12. Перед расчетом уставок необходимо произвести расчет токов короткого замыкания.

Методика расчета токов не входит в состав данной методики, так как она не зависит от

типа применяемой защиты. В прилагаемом примере приводится этот расчет, с указанием

его порядка. Особенное внимание необходимо обратить на особенности расчета защит

трансформаторов с большим диапазоном РПН - резкое изменение параметров

трансформаторов при крайних положениях. Так сопротивление трансформатора,

рассчитанное при крайних положениях РПН. отличается более чем в два раза, почти в 2

раза отличаются и токи КЗ за трансформатором. Для более точных расчетов, следует

учесть:

а) Ток стороны ВН трансформатора согласно ГОСТ 11677-75 (пп. 4.1, 4.7) не может

превышать более чем на 5% ток среднего ответвления трансформатора.

в) Максимальное напряжение для сетей 110 кВ, согласно ГОСТ 721-77, равняется 126 кВ.

Таким образом, диапазон РПН с напряжениями выше 126 кВ практически не может быть

использован, так как вряд ли может возникнуть необходимость держать на шинах

питающей подстанции напряжение ниже номинального.

Правда практический расчет показывает малое влияние этих данных на результаты

расчета уставок защит трансформатора.

1.13. Методика учитывает требования выпуска 13Б Руководящих указаний по релейной защите

(Москва 1985год) и рекомендации по выбору уставок, изложенные в книге Шабада М.А.

«Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей» (Ленинград 1976г.) с

учетом особенностей защит, уставки которых выбираются.

2. Выбор основных характеристик устройства

К основным характеристикам устройства относятся параметры защищаемого

оборудования, которые необходимо ввести в качестве уставок:

2.1. Номинальная частота

fн

- выбирается 50 или 60Гц. Заводом установлена – 50Гц.

2.2. Номинальный вторичный ток фазных трансформаторов тока стороны ВН трансформатора

Iн-1

, 2 стороны -

Iн-2

, третьей стороны -

Iн-3

. Он может быть выбран 5А или 1А и

устанавливается перемычками на устройстве. Заводом установлен - 5А.

2.3. Номинальный вторичный ток трансформаторов тока нулевой последовательности стороны

ВН -

Iон-1

, 2 стороны -

Iон-2

. Он может быть выбран 5А или 1А и устанавливается

перемычками на устройстве. Заводом установлен - 1А.

2.4. Номинальный первичный ток фазных трансформаторов тока стороны ВН трансформатора

IнTA-1

, 2 стороны -

IнTA-2

, 3стороны -

IнTA-3

. Он может быть выбран в диапазоне 10-

10000А и вводится в устройство ступенями через1А. Заводом установлен - 200А на

стороне ВН, и 800А на 2 и 3 стороне.

2.5. Номинальный первичный ток трансформаторов тока нулевой последовательности стороны

ВН -

Iон-1

, СН

- Iон-2.

Он может быть выбран в диапазоне 10-10000А и вводится в

устройство ступенями через1А. Заводом установлен - 100А на 1 и 2 стороне.

2.6. Полярность фазных трансформаторов тока. Может быть выставлена

“НОРМ”

- нормальная

или

“ИНВЕРС”-

инверсная. Под нормальной полярностью понимается полярность

трансформатора тока, при которой полярность первичной обмотки трансформатора тока

со стороны шин, совпадает с полярностью вторичного вывода трансформатора тока,

подводимого к полярному (нечетному) за жиму устройства.

2.7. Номинальная мощность трансформатора ВН стороны -

Pн-1,

2 стороны -

Pн-2

, 3 стороны-

Pн-3. Она может быть выбрана в диапазоне 100-1000000 кВА и вводится в устройство

ступенями через 1 кВА. Заводом установлено - 40000 кВА на стороне ВН, 20000 кВА на 2 и

3 стороне.

2.8. Номинальное напряжение трансформатора стороны ВН -

Uн-1

, 2 стороны -

Uн-2

, 3

стороны-

Uн-3.

Оно может быть выбрано в диапазоне 0.1 -500000 кВ и вводится в

устройство ступенями через 0.1 кВ. Заводом установлено – 150 кВ на стороне ВН, 20 кВ на

2 и 3 стороне.

2.9. Группа соединений обмоток трансформатора может быть выбрана:

Yy0, Yd1, Yd11; Dd0, Dy1, Dy11; Yy0y0, Yy0d1, Yy0d11; Yd1d1, Yd11d11; Dd0, Dd0y1,

Dd0e11; Dy1y1, Dy11y11

. В этой выражению

Y,(y)

– схема соединения “звезда”,

D,(d)

–

схема соединения “треугольник”, далее идет группа соединений: 0,1,11. Заводом

установлена группа

Yd11d11

. Большой буквой обозначена схема соединения стороны ВН,

маленькой - вторичные стороны трансформатора.

Базисный ток (коэффициент) на каждой стороне трансформатора

Ib-1, Ib-2

Ib-3

отношение номинального тока соответствующей стороны трансформатора к номинальному

первичному току трансформатора тока этой стороны:

Ib-1 = IнT-1/IнTA-1,

(2.1)

Ib-2 = IнT-2/IнTA-2,

(2.2)

Ib-3 = IнT-3/IнTA-3.

(2.3)

Эти величины используются для пересчета уставок, выбранных в относительных единицах

к номинальному току трансформатора, для задания в устройство, которое отградуировано

в номинальном токе вторичной обмотки трансформатора тока

(Iн

), равном 5А или 1А. Ток

уставки устройства равен уставке в относительных единицах, умноженной на базисный

ток.

3. Выбор уставок и характеристик дифзащиты трансформатора

3.1. Дифференциальная защита трансформатора использует 3 или 2 комплекта

трансформаторов тока, расположенных с трех сторон трансформатора. Выравнивание

вторичных токов по величине и по фазе производится защитой расчетным путем, для чего

при задании общих характеристик задаются параметры трансформатора и

трансформаторов тока. При этом возникает возможность собрать трансформаторы тока со

всех сторон в «звезду» что снижает нагрузку вторичных цепей. Ток нулевой

последовательности при этом устраняется расчетом, что делает характеристики

независимыми от режима нейтрали трансформатора.

3.2. Реле имеет тормозную характеристику пропорционального типа (процентное торможение)

- ток срабатывания защиты увеличивается пропорционально увеличению тока короткого

замыкания. Тормозным током является самый большой ток среди подводимых к реле, по

каждой фазе отдельно.

3.3. Характеристика состоит из четырех участков, см. рисунок3.1:

ID D E

Зона срабатывания

Зона торможения

A В

2.5 Iн Iн

Рис. 3.1. Характеристика дифференциальной защиты R3IPT.

D - дифференциальный ток;

Iн - тормозной ток - равен наибольшему из трех вторичных токов.

Участок АВ - начальный, на этом участке ток срабатывания не зависит от торможения. В

точке В характеристика начального участка пересекается с первой тормозной

характеристикой. Она имеет наклон Р1 и начинается от начала координат. Эта

характеристика работает при малых токах короткого замыкания, когда погрешность

трансформаторов тока невелика. При токах, больших 2.5 Iн, начинается вторая тормозная

характеристика, которая пересекается с первой в точке С и имеет более крутой наклон -

Р2, учитывая повышенную погрешность трансформаторов тока при больших ТКЗ. И

последний участок - DE - ток срабатывания опять не зависит от тормозного тока. Ломаная

линия ABCDE представляет общую характеристику дифференциальной защиты.

3.4. Блокировка током второй гармоники предназначена для обеспечения отстройки

дифзащиты от броска тока намагничивания при подаче напряжения. Благодаря наличию

блокировки, ток срабатывания дифзащиты может быть выполнен значительно меньшим

номинального тока трансформатора.

3.5. Блокировка по току пятой гармоники предназначена для предотвращения ложной работы

дифзащиты от повышенного тока намагничивания при перевозбуждении (подачи

напряжения на обмотку трансформатора значительно выше номинального).

Предполагается, что на трансформаторах украинского и российского производства от

такой блокировки можно обойтись. Защиты, применяемые в СНГ такой блокировки не

имеют.

3.6. При разработке методики использована методика выбора уставок близкого по

характеристикам реле ДЗТ-21 российского производства, и приняты следующие

допущения, которые должны быть подтверждены фирмой - производителем устройства:

• Реле градуировано в относительных единицах к номинальному вторичному току

трансформаторов тока стороны ВН, принятой за основную. Вторичные токи остальных

сторон пересчитываются к основной стороне автоматически.

• Реле отстроено от броска намагничивающе го тока при токе срабатывании 1 участка

характеристики (АВ), равном 0.2 номинального тока трансформатора.

• При выборе коэффициента торможения Р1 первого участка тормозной характеристики

в зоне малых токов КЗ, предполагается, что погрешность трансформаторов тока с

учетом переходных процессов при внешних коротких замыканиях не превышает 5%.

• При выборе коэффициента торможения Р2 второго участка тормозной характеристики

в зоне больших токов КЗ, предполагается, что погрешность трансформаторов тока

составляет 10%, а влияние переходных процессов на погрешность трансформаторов

тока, при внешних коротких замыканиях, учитывается коэффициентом 1.5.

• Ток срабатывания второго горизонтального участка (отсечки), не зависящий от

торможения, принимается равным небалансу при внешнем КЗ, с учетом

загрубляющего коэффициента, при расчете погрешности трансформатора тока,

равном 3. С учетом необходимости отстройки от броска тока намагничивания ток

срабатывания отсечки должен быть не менее 6.

• Уставка по току блокировки по 2 гармонике принимается установленная заводом –

12%.

• Погрешность выравнивания вторичных токов расчетным путем за счет дискретности

этих расчетов можно не учитывать во всем диапазоне уставок реле.

• Учитывая высокую точность работы микропроцессорной защиты, коэффициенты

запаса при выборе уставок можно принять равными 1.2.

• Отсутствие третьей стороны трансформатора подтверждается заданием группы

соединений трансформатора из двух обмоток, при этом уставки этой стороны могут

быть произвольными, а входные цепи тока остаются разомкнутыми. Тоже относится к

неиспользуемым цепям тока нулевой последовательности.

3.7. Выбор уставок дифференциальной защиты

3.7.1. Выбирается уставка первой ступени дифференциального тока (начального участка

характеристики). Согласно рекомендациям завода –изготовителя

ID>

= 0.2,

(3.1)

где ID> - ток срабатывания 1 ступени, приведенный к номинальному току трансформатора.

Id>=ID * ib-1,

(3.2)

где Id - уставка набираемая на реле;

Ib-1 - базисный ток стороны ВН трансформатора ( см.п.2.10).

Он может быть выполнен в пределах 0.15 – 1.5, заводом установлен

Id>= 0.35

Если номинальный ток трансформаторов тока значительно больше номинального тока

трансформатора, минимальная уставка, которую можно выполнить на устройстве,

значительно больше расчетной (

Id>),

и это существенно загрубляет дифзащиту

следует

рассмотреть возможность уменьшения коэффициента трансформации трансформатора

тока. При отсутствии такой возможности, ставится минимально - возможная уставка на

устройстве. Следует рассмотреть возможность переключения реле на встроенные в

трансформатор трансформаторы тока, на которых и установить номинальный ток

трансформаторов тока, соответствующий трансформатору. Для защиты ошиновки

используется реле MODN A (MICOM P12x), включенное на выносные трансформаторы

тока. На нем устанавливается отсечка, отстроенная от КЗ за трансформатором с

выдержкой - 0.0сек.

3.7.2. Выбирается наклон характеристики (коэффициент торможения) первого участка

P1= kз*(k` + k``),

(3.3)

где kз - коэффициент запаса равен 1.2;

k` - погрешность трансформаторов тока, принимается для малых токов равной 5%;

k``- диапазон регулирования коэффициента транформации защищаемого

трансформатора в %, равный суммарному диапазону сторон, на которых

выполняется регулирование.

Может регулироваться в пределах от 20 до 50%, заводом установлено 20%.

3.7.3. Выбирается наклон характеристики (коэффициент торможения) второго участка

P2= kз*( kап * k`+ k``),

(3.4)

где kз - коэффициент запаса равен 1.2;

kап - коэффициент, учитывающий рост погрешности за счет апериодической

составляющей. Принимается равным 1.5;

k` - погрешность трансформаторов тока, принимается для больших токов равной

10%, при условии выбора трансформаторов тока по кривым 10% погрешности;

k`` - диапазон регулирования коэффициента транформации защищаемого

трансформатора в %, равный суммарному диапазону сторон, на которых

выполняется регулирование.

Может регулироваться в пределах от 40 до 100%, заводом установлено 100%.

3.7.4. Выбирается ток срабатывания второй ступени дифференциального тока (отсечки)

ID> > = Iкз макс.* kз*( kап * k`+ k``) А,

(3.5)

где Iкз макс. - ток короткого замыкания в амперах в максимальном ре жиме на стороне

низкого или среднего напряжения с учетом имеющегося регулирования

напряжения на этой стороне. Выбирается наибольшая из полученных

уставок отсечки;

kз - коэффициент запаса равен 1.2;

kап - коэффициент учитывающий рост погрешности за счет апериодической

составляющей. Принимается равным 3;

k` - погрешность трансформаторов тока, принимается для больших токов

равной 10%, при условии выбора трансформаторов тока по кривым 10%

погрешности;

k`` - диапазон регулирования коэффициента трансформации защищаемого

трансформатора в %, равный суммарному диапазону регулирования

сторон, по которым протекает ток КЗ.

Максимальный из полученных расчетом токов сравнивается с номинальным током

силового трансформатора и, если это отношение меньше 6, то ток берется равным

шестикратному номинальному току трансформатора, если расчетный ток больше, берется

расчетный ток .

Вычисляется уставка 2 ступени дифференциального тока:

Id>> = ID>> / IнTA-1,

(3.6)

Полученный ток округляется до ближайшего большего целого числа, которое и задается в

качестве уставки.

Может регулироваться в пределах от 1 до 30 Iн, заводом установлено 15 Iн.

3.7.5. Выбор уставки блокировки защиты током второй гармоники

Отношение тока блокировки к основному дифференциальному току: В связи с отсутствием

методики для выбора принимается установленная заводом уставка.

ID(2*fн) = 12%,

(3.7)

Может быть отрегулировано в пределах 10 – 50%.

Способ блокировки может быть выбран

(ВКЛ)

: пофазная блокировка, или

(ВКЛ АВС)

блокировка всех фаз наибольшим током второй гармоники,

(ОТКЛ)

: блокировка отключена.

Используется заводская настройка:

БЛОК 2fн = ВКЛ АВС.

(3.8)

3.7.6. Выбор режима блокировки током 5 гармоники:

Способ блокировки может быть выбран

(ВКЛ)

: пофазная блокировка, или

(ВКЛ АВС)

блокировка всех фаз наибольшим током второй гармоники,

(ОТКЛ)

: блокировка отключена.

Заводом установлено

(ВКЛ АВС).

На трансформаторах украинско-российского

производства не требуется.

БЛОК 5fн = ОТКЛ.

(3.9)

З.7.7. Проверка чувствительности защиты

В связи с тем, что уставка 1 ступени защиты при малых токах мала (уставка

Id>

составляет

около 0.2 номинального тока трансформатора), в проверке чувствительности нет

необходимости. Более грубая отсечка

(Id>>)

также не проверяется, так как предназначена

для работы при больших токах КЗ. При необходимости проверки в каких-то особых

случаях, она производится по выражению:

Для 1 ступени:

Кч = Iкз(2) / (Id> * Ктт),

(3.10)

где Iкз(2) - первичный ток двухфазного КЗ при коротком замыкании на стороне, где

он наименьший, приведенный к стороне ВН;

(Id> * Ктт) - начальный ток срабатывания устройства умноженный на коэффициент

трансформации стороны ВН или первичный ток срабатывания защиты;

Кч - коэффициент чувствительности должен быть не менее 2.

Для 2 ступени:

Кч = Iкз(2) / (Id>> * Ктт),

(3.11)

где Iкз(2) - первичный ток двухфазного КЗ при коротком замыкании на стороне ВН;

(Id>> * Ктт) - ток срабатывания отсечки, умноженный на коэффициент трансформа-

ции стороны ВН или первичный ток срабатывания отсечки;

Кч - коэффициент чувствительности должен быть порядка 1.2.

Примечание: в формулах учитывается, что расчеты токов короткого замыкания, как

правило, ведутся в первичных величинах.

4. Выбор уставок максимальных токовых защит трансформатора

4.1. Общие соображения

На каждой из трех сторон трансформатора предусмотрено по три ступени максимальной

токовой защиты, используется одна из них. В данном случае используется 1 ступень I>.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты выбирается с учетом следующих

соображений: отстройка от максимально возможного тока нагрузки, согласование за щиты

по току с защитами последующих элементов, обеспечение необходимой чувствительности.

Выдержка времени выбирается, исходя из условия согласования с выдержкой времени

последующей защиты.

1 ступень защиты может быть выбрана с зависимой или независимой от тока

характеристикой выдержки времени. Как правило, на трансформаторах применяется

независимая выдержка времени. Для этого в уставки ступени I>-1 реле необходимо ввести

тип – НЕЗАВИС.

4.2. Выбор тока срабатывания

По условию отстройки от максимального тока нагрузки:

Iсз.= kотс. *(kзап.* Iраб.макс. + Iнагр) / kв,

(4.1)

где Iсз. - ток срабат ывания защиты;

kотс =1.2 - коэффициент отстройки, учитывающий погрешности и необходимый

запас;

kзап. - коэффициент, учитывающий увеличение нагрузки при самозапуске

электродвигателей;

Iраб.макс. - максимальный рабочий ток нагрузки: может быть принят номинальный

ток соответствующей стороны трансформатора;

Iнагр - ток нагрузки, уже подключенной к источнику питания и не

подвергающейся самозапуску;

kв =0.95 - коэффициент возврата реле.

Расчет тока самозапуска представляет значительные трудности, так как для его расчета

требуется иметь подробные сведения о х арактере нагрузки, размещении и параметрах

электродвигателей. Порядок расчета самозапуска изложен в сборнике директивных

материалов (СДМ 1981г. п.5.3). Имеются упрощенные методы, которые используются в

случаях, если подстанция питает обобщенную нагрузку и не имеет двигателей,

подключенных к шинам (см. п.4.3.).

• Согласование с защитой последующего элемента.

Iсзв= kотс. *( Iсрн + Iнагрв),

(4.2)

где Iсзв. - ток срабатывания вышестоящей (предыдущей) защиты;

Kотс=1.2 - коэффициент отстройки, учитывающий погрешности и необходимый

запас;

Iсрн. - ток срабатывания нижестоящей (следующей) защиты;

Iнагрв - ток нагрузки неповрежденных элементов, протекающий через

устройство вышестоящей защиты, вместе с током нагрузки. Например,

при согласовании защиты стороны ВН с защитой стороны НН, это ток

нагрузки стороны СН или второй обмотки НН.

Если защиты обтекаются одинаковым током, например, защиты стороны НН и ВН

двухобмоточного трансформатора, то Iнагрв. отсутствует и согласование ведется по

выражению:

Iсрз= kотс. *( Iсз),

(4.3)

Котс. при этом принимается равным 1.1.

При согласовании защит по току, необходимо учитывать коэффициент трансформации

трансформатора с учетом изменения коэффициента трансформации РПН и приводить

уставки защиты и ток нагрузки к одной ступени напряжения.

4.3. Расчет коэффициента самозапуска

4.3.1. Должны быть рассмотрены следующие случаи:

• Подача напряжения на секцию при работе трансформатора на вторую, пример: АПВ

шин или ручное включение секции (см.Рис.4.1)

• Подача напряжения на трансформатор со стороны ВН с обеими подключенными

секциями (см. Рис 4.2).

• Работа АВР на стороне НН – кроме нагрузки 1 секции подключается с самозапуском

вторая секция (см. Рис 4.3).

Iн Iп Iн Iп 2Iн Iп Iн

Iн Iп Iп Iп Iн Iп Iн

Iн Iп Iн

Iп Iп Iн Iп Iп

Рис. 4.2. Рис. 4.3. Рис. 4.1.

В рисунках

Iн

– ток нагрузки одной секции;

Iп

- ток самозапуска нагрузки одной секции.

4.3.2. Для точного расчета тока самозапуска необходимо иметь данные о пусковых

характеристиках нагрузки. Кратность пускового тока двигателей указывается в паспорте и

составляет 5-8 номинальных токов двигателя. По кратности двигателя и номинальному

току определяется его пусковой ток. Пусковые токи суммируются, и получается суммарный

пусковой ток секции. Реальный пусковой ток меньше, так как его ограничивает

сопротивление сети и питающего трансформатора.

По су ммарному пусковому току секции определяется реактивное сопротивление нагрузки

секции (при пуске двигателя в основном потребляется реактивный ток). Величина

пускового тока определяется как ток металлического короткого замыкания за этим

сопротивлением (см. рис. 4.2.):

Uсети Xс Xт Xсз

Iпуск. = Iкз.

Рис. 4.4.

Хс - сопротивление сети на выводах трансформатора,

Хт - сопротивление обмоток трансформатора,

Хсз - сопротивление нагрузки в режиме самозапуска.

Напряжение сети и все сопротивления приводятся к одному напряжению Удобно

приводить все величины к напряжению секции.

З3 З3З3

З2 З2

З3

З2

З1