Выбор релейных защит для всех элементов тяговой подстанции. Расчет установок защит понизительных трансформаторов. Газовая защита трансформатора, страница 3

Газовая защита является очень чувствительной и весьма часто позволяет обнаружить повреждение в трансформаторе в самой начальной стадии. При серьезных повреждениях трансформатора газовая защита действует достаточно быстро 0,1-0,2 с (при скорости потока масла не менее чем на 25% выше уставки). Благодаря этим достоинствам газовая защита обязательно устанавливается на всех трансформаторах мощностью 6,3 МВА и более, а также на всех внутрицеховых понижающих трансформаторах, начиная с мощности 630 кВА. Допускается установка газовой защиты и на трансформаторах от 1 до 4 МВА. На трансформаторах с РПН дополнительно предусматривается отдельная газовая защита устройства РПН [1].

2.2. Дифференциальная защита трансформатора.

Дифференциальная защита исполнена в трехфазном трехлинейном исполнении. Трансформаторы тока на стороне ВН и СН включены по схеме ''треугольник'', а на стороне НН - ''звезда''.

Применение реле ДЗТ - 11 связано с невозможностью отстройки от токов небаланса.

По заданной мощности трансформатора определяем номинальные токи:

На стороне ВН (110кВ):

 А.

На стороне СН (35кВ):

 А.

На стороне НН (10кВ):

 А.

Выбираем тр-ры тока и определяем их коэффициенты трансформации:

110кВ                                        ТГФМ-110-400УХЛ

35кВ                                          встроенный в ВГБЭ-35

10кВ                                          IBZ 12-2500

Коэффициенты трансформации ТТ:

;

;

.

Найдем вторичные номинальные токи в плечах защиты:

На стороне ВН (110кВ):

 А.

На стороне СН (35кВ):

 А.

На стороне НН (10кВ):

 А.

Определим первичные токи (расчетные) небаланса без учета составляющей небаланса  при повреждении на шинах 10кВ.

А, где  – коэффициент, учитывающий переходный режим токов К.З. , при наличии НТТ равен 1;

 – коэффициент однотипности ТТ, равен 1;

 – допустимая погрешность ТТ, равна 0,1;

 – относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения, принимается равной половине суммарного диапазона регулирования   (для тр-ра ТДТН равна 0,16 );

 – относительная погрешность от неточного выравнивания токов плеч защиты равна 0.

При повреждении на шинах 35кВ:

где  – составляющая обусловленная регулированием ПБВ – 5%, равно 0,05.

Определим ток срабатывания защиты от бросков тока намагничивания:

А.

где  - коэффициент отстройки защиты от бросков тока намагничивания 1,5.

Ток, протекающий через реле при двухфазном КЗ на стороне СН (к3) и НН (к4) в минимальном режиме работы системы, выраженный через ток трехфазного КЗ.

КЗ на стороне СН (35кВ):

 А.

КЗ на стороне НН (10кВ):

 А.

Ток срабатывания защиты на основной стороне (110кВ):

 А.

Расчетное число витков реле на основной стороне рабочей обмотки:

 витков, где  – намагничивающая сила срабатывания реле ДЗТ - 11 равна 100 А×В.

Принимаем Wр=25 витков.

Расчетное число витков уравнительной обмотки на стороне 35кВ и ее уставки:

 витков.

Принимаем Wу1=21 виток.

Расчетное число витков уравнительной обмотки на стороне 10кВ:

 витков.

Принимаем Wу2=15 витков.

Составляющая первичного тока небаланса, обусловленная округлением числа витков уравнительной обмотки, при К.З. на шинах 35кВ:

 А.

Первичный ток небаланса при К.З. на стороне 35кВ:

 А.

Составляющая первичного тока небаланса, обусловленная округлением числа витков уравнительной обмотки, при К.З. на шинах 10кВ:

 А.

Первичный ток небаланса при К.З. на стороне 10кВ:

 А.

Расчетное число витков тормозной обмотки при включении ее на стороне 35кВ:

 виков, где  - соответствует минимальному торможению по заводской характеристике равен 0,87.

Расчетное число витков тормозной обмотки при включении ее на стороне 10кВ:

 витков.

Принимаем число витков тормозной обмотки:

Wт35=11, Wт10=7

Включаем тормозную обмотку на сумму токов плеч защиты сторон СН и НН трансформатора.

Коэффициенты чувствительности защит при двухфазном К.З. на СН и НН и при однофазном К.З. на ВН:

Таким образом, в результате расчета дифференциальной защиты трансформатора получили, что данная защита обеспечивает с требуемым коэффициентом чувствительности защиту рассматриваемого аппарата  при двухфазном КЗ на СН и НН и при однофазном КЗ на стороне ВН.

2.3. Максимальная токовая защита трансформатора.