Релейная защита трансформатора

Согласно ПУЭ, для трансформаторов общего назначения должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

• — многофазных замыканий в обмотках и на выводах;
• — витковых замыканий в обмотках;
• — токов в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями;
• — токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;
• — понижения уровня масла.

Соответственно устанавливаются следующие виды защит:

• — дифференциальная защита от различных видов короткого замыкания;
• — максимальная токовая защита как резервная от внешних многофазных коротких замыканий;

• — защита от перегруза;
• — газовая защита.

Продольная дифференциальная защита

Защита выполняется с помощью дифференциального реле типа РНТ-566/2.

Номинальный ток обмоток трансформатора высокого напряжения:

(10.1).

Номинальные токи обмоток трансформатора низкого напряжения:

где S_ТНОМ = 40 МВА — номинальная мощность трансформатора Т1.

Найдем максимальные рабочие токи:

(10.3).

(10.4).

На стороне ВН принимаем к установке трансформатор тока ТФЗМ 110Б-І У1. Паспортные данные: I_1Н = 150 А, I_2Н = 5 А.

Коэффициент трансформации трансформатора тока:

(10.5).

На стороне НН принимаем к установке трансформатор тока ТФЗМ 110Б-І У1.

Паспортные данные: I_1Н = 750 А, I_2Н = 5 А.

Коэффициент трансформации трансформатора тока:

(10.6).

Для компенсации сдвига фаз трансформаторы тока на высокой стороне включаются по схеме полного треугольника, а трансформаторе тока на низкой стороне — по схеме звезды.

Вторичные токи трансформаторов тока:

(10.7).

(10.8).

За основную принимаем обмотку НН, т. к. .

Выбираем ток срабатывания защиты:

Отстройка от токов небаланса:

Определяем составляющую тока небаланса, обусловленную погрешностью трансформаторов тока :

(10.9).

где к_ОДН = 1 — коэффициент однотипности трансформаторов тока;

к_А = 1 — коэффициент апериодической составляющей тока КЗ;

е = 0,1 — погрешность трансформатора тока.

Определяем составляющую тока небаланса, обусловленную пределами регулирования:

Предварительное значение тока срабатывания защиты по условию отстройки от токов небаланса:

(10.11).

где к_ОТС = 1,2 — коэффициент отстройки.

Ток срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания.

(10.12).

Из двух токов срабатывания выбираем наибольший Значение коэффициента чувствительности защиты:

(10.13).

Ток срабатывания реле на основной стороне:

(10.14).

Ток срабатывания реле на неосновной стороне:

А (10.15).

где — коэффициент трансформации силового трансформатора.

Выбор числа витков.

Для компенсации вторичных токов трансформаторов тока используются реле РНТ-565. Расчетное число витков основной обмотки находится из условия:

(10.16).

Принимаем щ_ОСН = 2.

Расчетное число витков неосновной обмотки находится из условия:

(10.17).

Принимаем щ_{НЕОСН.ПР} = 3.

Составляющая тока небаланса из-за неравенства расчетного и принятого числа витков:

(10.18).

Ток срабатывания защиты с учетом всех составляющих тока небаланса:

(10.19).

(10.20).

Ток срабатывания реле на основной стороне:

(10.21).

Ток срабатывания реле на неосновной стороне:

(10.22).

Принимаем к установке реле РСТ 11−29, у которого ток срабатывания находится в пределах I_СР.Р = (15−60) А.

Определяем сумму уставок:

(10.23).

где I_MIN = 15 А — минимальный ток срабатывания выбранного реле.

Принимаем ?и = 7.12.

Найдем ток уставки реле:

(10.24).

Схема дифференциальной защиты трансформатора приведена на рисунке 12,13.

Рисунок 12. Пояснительная схема.

Рисунок 13. Схема дифференциальной защиты трансформатора.