Настройка релейной защиты двухобмоточного силового трансформатора с односторонним питанием

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Омский Государственный Технический Университет

Кафедра «ЭсПП»

Дисциплина «РЗ и А»

Бригада № 3

Вариант №3

Лабораторная работа №3

«Настройка релейной защиты двухобмоточного силового трансформатора с односторонним питанием»

                                                                                         Выполнил: студент гр. Э-414

                                                                                                          Хапилин Д.В.

                                                                                          Проверил: ассистент

                                                                                                              Черкай П.А.

Омск 2007

Цель работы

Ознакомление с принципами действия токовых защит максимального действия и дифференциальной защиты силового трансформатора с реле типа РНТ-565.

Исходные данные

Вариант	Режим	Sном. т., МВА	U1 ном, кВ	nт1	U2 ном, кВ	nт2	kсзп	t3
3	Н-1	10	110	75/5	10	600/5	1,0	1,6

k_сзп – коэффициент самозапуска нагрузки; t₃ – время срабатывания предыдущий защиты на Q₃;

ступень селективности принимается равной 0,5 с.

1.Пояснение к работе

Данная работа включает в себя настройку и испытание продольной диф­ференциальной защиты, МТЗ и защиты от перегрузки трансформатора с сое­динением обмоток "звезда-треугольник" (рис. 1).

Рис. 1

1.1.  Продольная дифференциальная токовая защита (ДЗ)

ДЗ служит для защиты трансформатора от внутренних повреждений. Она устанавливается, как правило, на трансформаторах мощностью 6,3 МВА и более.

 На стенде токовые цепи защиты выполнены по упрощенной схеме в двухфазном исполнении на стороне треугольника силового трансформатора с двумя дифференциальными реле КАТ1 и КАТ2.

Первичный ток срабатывания защиты I_с.з.выбирается по следующим условиям:

а) по условию отстройки от расчетного максимального тока небаланса  при переходных режимах внешних КЗ:

,

где k₀ = 1,3 коэффициент отстройки, учитывающий ошибку реле и запас;

б) по условию отстройки от броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора под напряжение:

,

где I_{ном т}   - номинальный ток трансформатора; k₀ - коэффициент отстройки до уточнения, при наладке может приниматься равным 1,0-1,3.

Расчетный ток небаланса ДЗ, содержащей промежуточные насыщающиеся трансформаторы тока (HLA), состоит из трех составляющих:

.

Составляющая обусловлена погрешностью трансформаторов тока ТА:

где I⁽³⁾_{КЗ max (вн)}  - периодическая слагающая тока (при t = 0) при внешнем трехфазном металлическом КЗ; k_а - коэффициент, учитывающий переходный режим (нали­чие апериодической слагающей тока КЗ), для реле с HLA может быть принят равным 1,0; k_одн - коэффициент однотипности ТА (принимается равным 1,0); e - относительная погрешность ТА (при выборе ТА по кривым допустимых кратностей при 10 % погрешности принимается равным 0,1).

Составляющая обусловлена регулированием напряжения защищаемого трансформатора под нагрузкой:

где ∆U - относительная погрешность, принимается равной половине диапазона регулирования напряжения: для U_I,ном  =110 кВ  принимаем DU =0,16.

Составляющая обусловлена неточностью компенсации разности токов плеч защиты I_I и I_II:

где  w _{II расч} и w_II   - расчетное и принятое число витков обмотки HLA реле для неосновной стороны.

Обычно за основную принимается сторона, которой соответствует наи­больший вторичный ток в плече защиты.

Расчет дифференциальной защиты

Определяем первичный ток срабатывания защиты

Определяем ток срабатывания реле:

где k⁽³⁾_СХ - коэффициент схемы соединения обмоток ТТ на питающей стороне для симметричного режима нагрузки;

k₀ =

I_c.р.  =

I_сз=

Производим предварительную проверку чувствительности:

где I⁽²⁾_р.кз.min - полный ток в первичной обмотке НТТ реле при условии, что он проходит по ТТ только одной из сторон при двухфазном КЗ в зоне действия защиты (в точке К-2) в минимальном режиме работы системы при двухфазном КЗ;

k_ч =

Определяется расчетное число витков насыщающегося трансформатора реле:

где F_с.р. - намагничивающая сила (ампер-витки) срабатывания реле, для реле РНТ-565 составляет 100 А.

w_Iрасч =                                     

Предварительно принимаем число витков обмотки основной стороны w_I =  Числа витков обмоток реле округляются в меньшую сторону;

Определяем расчетное число витков обмотки НТТ реле для неосновной стороны:

где I_I и I_II токи в плечах защиты, соответствующие нормальному режиму.

w_llрасч=

Принятое число витков на неосновной стороне w_II =

Составляющая обусловлена неточностью компенсации разности токов плеч защиты I_I и I_II:

Уточненный ток срабатывания реле: I_c.р.  =