Шишкин / Шишкин пояснит записка 19

10.4 Расчёт параметров срабатывания дифференциальной токовой защиты трансформатора тдтн-25000/110 на основе микропроцессорного устройства типа «Сириус-т»

1. Определение первичных токов для всех сторон защищаемого трансформатора, соответствующих его номинальной мощности:

			(10.1)
где	-	номинальная мощность защищаемого трансформатора, кВА,
	-	номинальное напряжение высокой, средней или низкой стороны трансформатора, кВ.

Ток на стороне ВН:

Ток на стороне СН:

Ток на стороне НН:

2. В соответствии со схемой соединения обмоток силового трансформатора выбираем схему соединения вторичных обмоток трансформаторов тока.

Расчётные коэффициенты трансформаторов тока определяются по формуле:

			(10.2)
где	-	номинальный расчётный ток на сторонах защищаемого трансформатора, А,
	-	номинальное напряжение высокой, средней или низкой стороны трансформатора, кВ ().
	-	коэффициент схемы соединения обмоток: для , для .

На стороне ВН:

Округляя до стандартного в большую сторону, берем трансформатор тока с

На стороне СН:

Принимаем

На стороне НН:

Принимаем

3. Определение вторичных токов в плечах защиты.

			(10.3)
где	-	номинальный расчётный первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, А,
	-	коэффициент трансформации трансформатора тока для данной стороны.

На стороне ВН:

На стороне СН:

На стороне НН:

4. Номинальный ток принятого ответвления на основной стороне определяется выражением:

(10.4)

Принимаем по

5. Расчётный ток ответвления выравнивающих автотрансформаторов тока на неосновных сторонах определяется по формуле:

(10.5)

Для стороны СН:

Для стороны НН:

6. Расчётный ток ответвления промежуточных трансформаторов тока цепи торможения реле определяется по формуле:

				(10.6)
где		-	коэффициент трансформации выравнивающего трансформатора на стороне, где осуществляется торможение. Если автотрансформатора нет, то =1.

Сторона ВН (основная):

Сторона СН,

Сторона НН,

Выбираем номинальный ток, равный или ближайший меньший расчётного, и номер принятого ответвления приставки и промежуточных трансформаторов тока цепи торможения:

Для стороны ВН: номер ответвления – 1;

Для стороны СН: номер ответвления – 2;

Для стороны НН: номер ответвления – 2.

Результаты расчетов сведены в таблицу 10.1.

Таблица 10.1 - Результаты расчётов

Наименование величин	Обозначение и метод определения	Числовые значения для сторон
Наименование величин	Обозначение и метод определения	110 кВ	35 кВ	10 кВ
Номинальный ток принятого ответвления трансреактора на основной стороне, А		4,6	-	-
Расчётный ток ответвления трансреактора на неосновных сторонах, А		-	5,36	5,04
Номинальные токи принятых ответвлений трансреактора на неосновных сторонах, А	-	-	5,0	5,0
Номер используемых ответвлений трансреактора реле	-	-	2	2
Расчетный ток ответвления промежуточных трансформаторов ПТ цепи торможения, А		3,62	4,22	3,97
Принятый ток ответвления промежуточных трансформаторов ПТ цепи торможения, А	-	3,75	5,0	5,0
Принятые ответвления ПТ цепи торможения	-	1	2	2

7. Определение первичного тормозного тока, соответствующего началу торможения.

Торможение осуществляется на всех сторонах силового трансформатора, тогда выбор уставки «начало торможения» производится по выражению . Первичный тормозной ток определяется по формуле:

(10.7)

где

коэффициенты токораспределения соответственно для сторон ВН, СН, НН в расчётном нагрузочном режиме.

Можно условно считать, что расчётный режим соответствует номинальному току в обмотках ВН и токам в обмотках СН и НН с коэффициентами .

8. Определение тока небаланса в режиме, соответствующем началу торможения

Ток небаланса в режиме, соответствующем началу торможения определяется по формуле:

(10.8)

Составляющая тока небаланса от погрешности трансформатора тока:

			(10.9)
где	-	коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую,
	-	коэффициент, учитывающий однотипность трансформаторов (),
	-	относительное значение погрешности трансформаторов тока ().

Составляющая тока небаланса от регулирования коэффициент трансформации защищаемого трансформатора:

			(10.10)
где	-	относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на стороне ВН,
	-	коэффициент токораспределения, отражающий долю тока КЗ, протекающего по обмотке ВН в расчётном режиме внешнего КЗ,
	-	относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на стороне СН,
	-	коэффициент токораспределения, отражающий долю тока КЗ, протекающего по обмотке СН в расчётном режиме внешнего КЗ.

Составляющая тока небаланса от несовпадений расчётных токов и номинальных токов используемых ответвлений автотрансформаторов тока:

			(10.11)
где	-	расчётные значения токов на неосновных сторонах,
	-	номинальные токи принятых ответвлений.

9. Определение первичного минимального тока срабатывания защиты

Первичный минимальный ток срабатывания защиты (её чувствительный орган) определяется из двух основных условий:

1) отстройки от расчётного первичного тока небаланса в режиме, соответствующем началу торможения:

				(10.12)
где		-	коэффициент отстройки ().

2) отстройки от тока небаланса переходного режима при внешнем коротком замыкании:

(10.13)

За основу для настройки принимается большее из этих двух значений.

По первому условию

По второму условию

Тогда за основу для настройки реле принимается

10. Определение относительного минимального тока срабатывания реле

Ток срабатывания чувствительного органа реле устанавливается специальным пусковым сопротивлением. Значение этого тока определяется по формуле:

			(10.14)
где	-	коэффициент схемы для расчётной стороны,
	-	коэффициент трансформации трансформатора тока для расчётной стороны.

Расчётной стороной, то есть стороной, для которой взяты все величины в выражении (10.14), принимается та неосновная сторона, где ток принятого ответвления трансреактора или автотрансформатора, то есть в максимальной степени отличается от расчётного, то есть от. В данном случае такой стороной является сторона НН, тогда:

В формуле ток , определённый для напряжения 115 кВ, приводится к 10,5 кВ.

11. Определение коэффициента торможения защиты

Коэффициент торможения выбирается из условия недействия защиты от тока небаланса при внешнем трёхфазном КЗ в максимальном режиме работы системы.

			(10.15)
где	-	коэффициент отстройки (),
	-	максимальный ток внешнего трёхфазного короткого замыкания (на шинах НН ),
	-	расчётный ток небаланса, определяемый по формулам (10.8),
(10.9), (10.10), (10.11) для тока внешнего трёхфазного КЗ в максимальном режиме. При этом рекомендуется принимать а

Полученное расчётное значение выставляется на блоке управления «Сириус-Т».

12. Расчёт тока срабатывания дифференциальной токовой отсечки

Для обеспечения надёжности и уменьшения времени действия реле при больших кратностях тока КЗ в защищаемой зоне, предусмотрена дифференциальная токовая отсечка, то есть дифференциальная защита без отстройки от апериодической составляющей и без тормозных свойств.

Первичный ток срабатывания дифференциальной токовой отсечки определяется как наибольший из двух условий:

а) отстройки от броска тока намагничивания:

			(10.16)
где	-	коэффициент схемы для стороны ВН,
	-	коэффициент трансформации трансформатора тока для стороны ВН.

б) отстройки от тока небаланса при внешнем трёхфазном КЗ:

Расчётный ток небаланса определяем по выражению (10.8), но с большим коэффициентом :

Тогда А.

Таким образом, лимитирующей является отстройка от броска тока намагничивания, и для настройки реле принимается первичный ток 10806 А.

Содержание