Защита трансформаторов и автотрансформаторов. Дифференциальная защита

построения второго уровня тормозной характеристики отмечается точка с координатами:     Id₁ = 0,8 о.е. и  Iт = 2,5 о.е. Через эту точку  и начало координат проводится прямая линия.

Пересечение этой прямой с горизонтальной линией (точка b) определяет первый излом тормозной характеристики. Коэффициент 1-го участка торможения равен tg₁= Id₁ / Iт = 0,8/2,5 = 0,32.

Выбирается наклон 2-го (основного) участка торможения. Для этого определим значение дифференциального тока при КЗ на шинах 6 кВ из условия отстройки от максимального тока небаланса. Максимальный ток КЗ (тормозной ток) при этом повреждении равен 1470А, приведенных к стороне ВН, что составляет кратность Iт =1470/126=11,7 о.е. Значение дифференциального тока определяется по выражению:

где  К_а – коэффициент апериодической составляющей, равный 1,5;

- 10%-ная погрешность трансформаторов тока;

К_отс.- коэффициент отстройки.

Для повышения надежности принимаем   = 7 о.е.

Второй участок торможения на рис 9.16 представляет прямую линию, проведенную через точку с координатами 11,7; 7,0-(точка «d») и точку на оси абсцисс I_Т = 2.5.

Пересечение этой прямой с первым участком торможения дает точку второго излома тормозной характеристики (точка c). Второй излом характеризуется коэффициентом торможения:

Отметим, что наклон касательной линии к тормозным характеристикам аналоговых реле ДЗТ-11 и ДЗТ-21 составляет tg= 0,75.

Определим уставку дифференциальной токовой отсечки (значение тока срабатывания которой не зависит от величины тормозного тока). Как и для  любой токовой отсечки ток срабатывания выбирается по двум условиям:

- по условию отстройки от максимального тока небаланса при КЗ за трансформатором и при максимальном значении коэффициента апериодической составляющей (Ка = 3):

- по условию отстройки от броска тока намагничивания трансформатора при его включении   Принимаем

Проверим чувствительность дифференциальной защиты.

При КЗ в зоне срабатывания чувствительность защиты можно не проверять, так как уставка составляет 0,4 I_ном при минимальном токе КЗ  4,8 I_ном.

Следует отметить, что при перегрузке трансформатора до 1,4-1,5 I_ном (рис.9.14) торможение фактически отсутствует, следовательно, в этом режиме ток срабатывания составляет 0,4I_ном. и защита может реагировать на однофазные КЗ и  межвитковые замыкания в обмотке трансформатора.

Проверяется чувствительность дифференциальной отсечки при КЗ на выводах ВН трансформатора. Для этого определяется ток КЗ на шинах 110 кВ в минимальном режиме системы.Для рассматриваемого случая он равен 4,3 кА.

.

Тогда, чувствительность защиты при двухфазном КЗ составит:

.

На рис.9.14 ломаная линия a,b,c,d,e отображает тормозную характеристику дифференциальной защиты цифрового реле. Сравнивая данную характеристику с тормозной характеристикой аналогового реле ДЗТ-21(11), видим их полную адекватность.

Настройка цифрового реле на заданную характеристику осуществляется по разному. В одних реле, например REF-542, она задается следующими параметрами:  значениями Id_1, Id_2, координатами точек «b» и «c» (по оси абцисс) и величиной tg. В других реле (R31PT)- значениями:  Тормозная характеристика цифрового реле типа RET-316 несколько отличается от рассмотренной (рис.9.15), но принцип расчета тот же. Вместе с тем, следует отметить, что уставки реле RET-316 можно не рассчитывать, если их принять такими как рекомендует фирма-производитель независимо от мощности трансформатора. 

9.4. Газовая защита трансформатора (ГЗ)

(ГЗ) – это защита от внутренних повреждений трансформатора, сопровождающихся выделением газа, понижением уровня масла в газовом реле или интенсивным движением потока масла из бака трансформатора в расширитель. Для правильной работы ГЗ корпус трансформатора устанавливается с наклоном под углом 1,5…2⁰ в сторону расширителя. Газовое реле устанавливается в рассечку трубопровода между корпусом