Защита силовых трансформаторов

Дифференциальная защита

Выбираются трансформаторы тока (ТТ) для дифференциальной защиты (ДЗ) трансформатора мощностью 10 000 кВА, с соединением обмоток звезда — треугольник. По номинальным токам на стороне высшего и низшего напряжения выбираются соответственно трансформаторы тока с коэффициентами трансформации:

— на стороне высшего напряжения k_ТТВ = 200/5, так как первичный номинальный ток равен.

— на стороне низшего напряжения k_ТТН = 1000/5, так как вторичный номинальный ток равен.

Определяем величину вторичного тока в плечах ДЗ:

— на стороне высшего напряжения.

— на стороне низшего напряжения.

Определяется первичный ток небаланса:

где k_а — коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока КЗ, для реле ДЗТ он равен 1;

k_о — коэффициент однотипности схемы, равный 1;

?? = 0,1 — относительное значение тока намагничивания трансформатора тока.

Выбирается ток срабатывания защиты. Этот ток отстраивается для реле ДЗТ только от тока намагничивания силового трансформатора:

I_сзВН = k_н• I_1н = 1,36•153,96 = 209,386 А Определяется число витков обмоток реле ДЗТ для выравнивания магнитодвижущих сил. Ток срабатывания реле:

Определяется число витков уравнительной обмотки, включенной на ВН:

где F_ср — магнитодвижущая сила, необходимая для срабатывания реле.

Принимаем ближайшее целое меньшее число витков:

Ток срабатывания защиты на стороне НН:

I_срНН = I_сзВН • n = 209,38(96,6 / 6,3) = 3211 А.

Определяется число витков уравнительной обмотки, включенной на НН:

Принимается ближайшее целое число витков:

W_НН = 16 витков.

Определяется ток небаланса, обусловленный неточностью установки на коммутаторе реле ДЗТ расчетных чисел витков уравнительных обмоток:

Суммарный ток небаланса:

I_нб = 218,429 + 5,251= 223,679 А.

Проверяем условие равенства нулю результирующей магнитодвижущей силы реле в режимах нагрузки и внешних КЗ:

I_2н• W_НН? I_2в• W_ВН ,.

• 4,582•16? 6,7•11,
• 73,314? 73,33.

Условие практически выполняется, поэтому окончательно принимаем:

W_ур1 = W_НН = 16 витков, W_ур2 = W_ВН = 11 витков.

Определяется число витков тормозной обмотки:

Окончательно принимается:

W_т =27 витков.

Определяется коэффициент чувствительности защиты при КЗ в зоне действия защиты, когда ток повреждения проходит только через трансформаторы тока стороны 35 кВ и торможение отсутствует. При этом расчетный ток в реле:

Ток срабатывания реле:

Коэффициент чувствительности:

Схема эксплуатации защиты приведена на рисунке 5.