Петербургский государственный университет путей сообщения
Кафедра “Электроснабжение железных дорог”
ИСПЫТАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
Методические указания к лабораторной работе № 5
Разработал ст.преп.
Изготовление стенда
С.-Петербург
1998 г.
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является ознакомление с принципом действия дифференциальной защиты, выполненной на реле РНТ-562, методами расчета защиты и снятия векторных диаграмм.
2. СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ
Дифференциальная токовая защита обладает абсолютной селективностью и высоким быстродействием. Благодаря этим достоинствам она находит широкое применение. ПУЭ требуют установку такой защиты на трансформаторах мощностью 6,3 МВА и выше, а в случае недостаточной чувствительности токовой отсечки, начиная с 1 МВА. Защита действует на отключение всех выключателей трансформатора и служит для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений (межфазные и межвитковые замыкания). Действие защиты распространяется на зону в пределах между трансформаторами тока с первичной и вторичной стороны защищаемого трансформатора.
В схеме с циркулирующими токами вторичные обмотки трансформаторов тока соединяют между собой последовательно. В реле при этом протекает геометрическая разность вторичных токов (рис.1). При нормальном режиме и при внешнем коротком замыкании эта разность невелика и равна току небаланса, а при повреждении в зоне действия защиты достигает больших значений, что и позволяет обеспечить абсолютную селективность защиты.
Стандартные трансформаторы тока, выбранные по номинальным токам обмоток защищаемого трансформатора, не обеспечивают равенства вторичных токов I1,s и I2,s в следствие дискретности шкалы номинальных коэффициентов трансформации трансформаторов тока ТА1 и ТА2. Кривые намагничивания трансформаторов тока также неидентичны. Это увеличивает ток небаланса в реле, снижает чувствительность защиты и вызывает необходимость принятия ряда специальных мер для снижения тока небаланса.
Для выравнивания вторичных токов в плечах защиты обычно применяют специальные промежуточные автотрансформаторы тока, встроенные в реле; подбором числа витков промежуточных автотрансформаторов удается снизить ток небаланса до приемлемой величины.
При соединении обмоток силового трансформатора в схему звезда - треугольник между первичными токами со стороны высшего и низшего напряжений существует угловой сдвиг, одинаковый для всех фаз трансформатора.
На рис.2 показано токораспределение в обмотках
силового трансформатора с группой соединения обмоток 
- 11. Здесь же приведены векторные диаграммы токов.
Из векторных диаграмм видно, что линейные токи силового трансформатора сдвинуты
на 300. Поэтому кроме выравнивания модулей токов в плечах защиты
требуется обеспечить и соответствующий сдвиг токов по фазе. Последнее
обеспечивается за счет соединения вторичных цепей трансформаторов тока,
включенных со стороны звезды силового трансформатора, в треугольник.
Намагничивающий ток силового трансформатора в нормальном режиме составляет около 5% от номинального тока. Он проходит со стороны питания и не компенсируется таким же током со стороны нагрузки, что приводит к увеличению тока небаланса. При включении трансформатора под напряжение происходит бросок тока намагничивания в первичной обмотке, который превышает номинальный ток в 5...8 раз. Это объясняется насыщением магнитопровода силового трансформатора в переходном режиме. Для предотвращения ложного срабатывания защиты при бросках токов намагничивания необходима отстройка от действия этих токов. Одним из способов такой отстройки является применение промежуточных быстронасыщающихся трансформаторов тока БНТ, через которые включаются дифференциальные реле.
Намагничивающий ток защищаемого трансформатора, имеющий апериодическую форму кривой, проходя через первичную обмотку БНТ, почти не трансформируется в его вторичную обмотку, чем и обеспечивается отстройка от действия намагничивающих токов.
В данной работе исследуется дифференциальная защита силового трансформатора, выполненная на основе реле РНТ-562 со встроенным в него быстронасыщающимся трансформатором тока. Подробнее с работой реле и защиты можно ознакомиться в / 2, 3 / .
3. УСТРОЙСТВО РЕЛЕ ТИПА РНТ-562
Реле представляет собой устройство, состоящее из промежуточного быстронасыщающегося трансформатора (БНТ) ко вторичной обмотке которого подключен исполнительный орган (реле тока ЭТ-521). Принципиальная схема устройства реле показана на рис. 3.
Магнитная сеть реле выполняется трехстержневой. На среднем стержне расположены три первичные обмотки: дифференциальная vр (рабочая), уравнительная vуI и уравнительная vуII. Здесь же расположена первая секция короткозамкнутой обмотки vк’. На левом крайнем стержне расположена вторичная обмотка v2 на правом - вторая секция короткозамкнутой обмотки vк’’. Все обмотки кроме вторичной, секционированы и имеют отпайки, подключаемые с помощью регулировочных винтов, устанавливаемых в специальных штепсельных гнездах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.