Анализ нормальных режимов контролируемой сети и расчет параметров. Выбор защит и расчет их уставок

средние значения первичных и вторичных номинальных токов в плечах защиты трансформатора Т2

Наименование величины	Числовое значение для стороны
	35 кВ	10 кв
Первичный номинальный ток трансформатора ,А
Коэффициенты трансформации трансформаторов тока
Схема соединения ТТ
Коэффициенты схемы		1
Вторичные токи в плечах защиты

Первичный ток небаланса, приведенный к стороне 35 кВ, без учёта третьей составляющей тока небаланса, обусловленной неточностью выравнивания МДС плеч защиты:

Здесь  - коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока КЗ ();- коэффициент однотипности ();- максимальная допустимая погрешность ТТ ();   - диапазон регулирования коэффициента трансформации трансформатора.

Ток срабатывания защиты, выбирается только по условию отстройки от броска тока намагничивания при минимальном  коэффициенте  трансформации  силового  трансформатора, соответствующем крайнему положению регулятора:

Определяются числа витков обмоток реле ДЗТ (табл. 4.6).

Схема включения обмоток реле показана на рис. 4.4.

Определяется  число  витков  тормозной  обмотки  реле ДЗТ, необходимое для того, чтобы реле не срабатывало при максимальном сквозном токе. Тормозная обмотка включается в плечо защиты на стороне НН 10 кВ.

Расчетное число витков тормозной обмотки:

Здесь  – ток небаланса, приведенный к стороне ВН 35 кВ с использованием минимального коэффициента трансформации силового трансформатора: 

 – расчетное число витков рабочей обмотки в плече защиты, где включена тормозная обмотка (); – тангенс угла наклона к оси абсцисс касательной, проведенной из начала координат к тормозной характеристике реле (для реле ДЗТ-11  = 0.87); - коэффициент запаса (можно принять равным 1,5).

Выбирается витков (в тормозной обмотке реле ДЗТ-11 может быть установлено только следующее число витков: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 18, 24).

Проверяется чувствительность защиты. Коэффициент чувствительности:

Здесь   – ток в реле на стороне ВН 35 кВ, соответствующий минимальному  току  КЗ,  при  котором  дифференциальная  защита должна срабатывать

 – ток срабатывания реле.

Таблица 4.6 – Параметры дифференциальной токовой защиты трансформатора Т2 на основе реле ДЗТ-11

Величина	Числовое значение
Ток срабатывания реле на стороне ВН
Расчетное число витков обмотки реле на стороне ВН где  -МДС срабатывания реле
Выбранное (ближайшее целое) число витков	17 витков
Ток срабатывания реле с учетом принятого числа витков ,А
Ток срабатывания защиты на стороне ВН А
Ток срабатывания защиты, приведенный к стороне НН ,А
Расчетное число витков обмотки реле на стороне НН
Выбирается (ближайшее целое) число витков	17
Третья составляющая тока небаланса, А
Ток небаланса с учетом третьей составляющей ,А	294.5+12.9=307.4
Выбирается число витков уравнительной обмотки на стороне НН	17 витков
Выбирается число витков уравнительной обмотки на стороне ВН	17 витков
Абсолютная погрешность выравнивания МДС обмоток в плечах защиты  ,А

Как видно,  и можно констатировать, что дифференциальная защита трансформатора Т1 на основе реле ДЗТ-11 удовлетворяет требованиям к чувствительности.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты трансформатора  Т1  для  выявления  внешних  КЗ  определяется  по условиям отстройки от токов в максимальных рабочих режимах и от токов самозапуска, возникающих в послеаварийном режиме в обмотках трансформатора Т2:

где  и  – максимальный рабочий ток и максимальный ток самозапуска в послеаварийном режиме в обмотке ВН трансформатора соответственно;  и   – коэффициент запаса и возврата соответственно.

Максимальный рабочий ток трансформатора, А:

Здесь – коэффициент допустимой перегрузки трансформатора (можно принять ).

Максимальный ток самозапуска в обмотке трансформатора Т1 возникает в послеаварийном режиме после отключения защитой нагрузки Н3 и Н4 и восстановления напряжения на шинах 10 кВ подстанции №2. Этот ток самозапуска обусловлен электродвигателями в нагрузках Н3 и Н4:

Здесь  –  номинальное  напряжение  кВ;  ( для  стороны  ВН трансформатора );   и  – коэффициенты самозапуска для нагрузок Н3 и Н4 соответственно.

Ток самозапуска на стороне 35 кВ трансформатора, А:

Оба указанных условия выполняются, если ток срабатывания определить так, А:

Кроме того, МТЗ от внешних КЗ должна быть согласована с защитами, установленными на линии отходящих к нагрузкам Н3 и Н4, по времени:

  

Здесь  - ступень селективности, с ().

По условию согласования время срабатывания, с:

 

С учетом этого выбирается:

Ток срабатывания реле МТЗ от внешних КЗ (РТ-40 при схеме соединения  вторичных обмоток ТТ  и катушек реле «неполная звезда – неполная звезда»), А:

Выбирается реле РТ-40/10 c диапазоном уставок от 2,5 до 10 А.

Коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ за трансформатором:

Требование к чувствительности выполняется.

Выбираются вспомогательные реле:

· реле времени для МТЗ от внешних КЗ – ЭВ-132 с диапазоном выдержек времени от 0,5 до 9 с и номинальным напряжением питания 220 В;

· промежуточные реле – РП-221 с номинальным напряжением питания 220 В;

· указательные реле – РУ-21/0,01

Выбираются  параметры  максимальной  токовой  защиты трансформатора