Орр. Дзт11 дифференциальная защита трансформатора
 Скачать 0.9 Mb.
|
|
Серийные устройства РЗА ДЗТ-11 дифференциальная защита трансформатора) Выполнил: Парфеньев ДА Группа ЭЭ-22-16 Чебоксары 2020 г. Описание реле История создания и развития В истории развития релейной защиты России в XX в. непосредственную роль сыграли две мировые войны. Дело в том, что у истоков Харьковского электромеханического завода (ХЭМЗ) стояла Всеобщая электрическая компания, которая была создана в 1888 г. в Риге. Вовремя первой мировой войны летом 1915 г, когда немецкие войска приблизились к Риге, завод был эвакуирован в Харьков. Осенью 1941 г. Харьков оказался под угрозой оккупации и несколько цехов ХЭМЗа, в том числе цех, где изготавливались реле защиты, были эвакуированы в Чебоксары. Начиная с 1948 г проводится разработка и освоение производства электромагнитных реле с насыщающимся трансформатором для дифференциальной защиты силовых трансформаторов серий ДЗТ и РНТ, которые благодаря простоте, надежности и экономичности выпускаются до сих пор. С развитием техники полупроводниковых приборов устройства РЗА на их основе стали вытеснять устройства РЗА на основе МЭР как путем замены МЭР на полупроводниковые нуль-индикаторы, таки путем замены на вновь разработанные изделия. 1.2 Принцип работы ДЗТ-11 используются для дифференциальной защиты одной фазы трансформаторов реле тока. Для выполнения дифференциальной защиты с повышенной чувствительностью применяют реле ДЗТ-11, которые благодаря тормозной обмотке, автоматически загрубляются установившимся вторичным током внешнего КЗ. Рис. Упрощённая схема реле ДЗТ-11 В отличие от реле серии РНТ в реле серии ДЗТ отсутствует короткозамкнутая обмотка. В этих реле отстройка оттока небаланса переходного режима осуществляется апериодическим током лишь однократно (ткнет двойной трансформации. Поэтому реле серии ДЗТ хуже отстроены от токов небаланса в переходных режимах, чем РНТ, когда в составе полного тока р есть большая составляющая I р,а . Однако в реле ДЗТ осуществляется торможение не только апериодической составляющей, но и вторичным периодическим) током плеча защиты. Упрощённая схема реле ДЗТ-11 приведена на рисунке 1. Сердечник НТТ реле ДЗТ-11 такой же как у реле серии РНТ. Первичные обмотки уравнительные и рабочая) расположены на среднем стержне. Вторичная обмотка выполнена в виде двух секций, которые одинаковы и расположены на крайних стержнях. Резистор ш предназначен для плавной регулировки в небольших пределах МДС срабатывания. Ток рабочей обмотки р создаёт в среднем стержне магнитный поток Фр, который замыкается по крайним стержням. В секциях вторичной обмотки наводятся одинаковые ЭДС и . Для рабочего магнитного потока секции вторичной обмотки включены согласно. Поэтому суммарная ЭДС Технические характеристики Табл.1-Условия эксплуатации Параметр, характеристика Значение Климатическое исполнение УХЛ или О Категория размещения по ГОСТ 15150-69 4 Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °C: - для исполнения УХЛ4 от −20 до +55 - для исполнения О от −10 до +55 Группа механического исполнения по ГОСТ 17516.1-90, при этом вибрационные нагрузки в диапазоне от 10 до 100 Гц с ускорением 0,25 g М Степень защиты по ГОСТ 14255-69: - оболочка реле IP40 - контактные зажимы для присоединения внешних проводников IP00 Табл.2-Технические характеристики Параметр, характеристика Значение Время срабатывания реле при трехкратном токе срабатывания, с 0,04 Коэффициент надежности реле, не менее - при пятикратном токе срабатывания 1,35 - при двукратном токе срабатывания 1,2 Коммутационная способность контактов при напряжении от 24 до 250 Вили токе не более 2 А вцепи постоянного тока с постоянной времени не более 0,005 с, Вт 60 Коммутационная износостойкость, циклы ВО 1 250 Конструктивное исполнение по способу присоединения внешних проводников переднее, заднее винтом или шпилькой) Габаритные размеры, мм, не более 179х218х190 Масса, кг, не более 3,5 1.4 Основные особенности Особенности, оказывающие влияние на выполнение ДЗТ: - Отличие номинальных напряжений и токов сторон трансформаторов. - Различными схемами соединения обмоток силовых трансформаторов. - Наличие небаланса во вторичной дифференциальной цепи при внешних однофазных КЗ. - Бросок намагничивающего тока при возобновлении подачи напряжения после отключении КЗ или включении трансформатора. 1.5 Характеристики срабатывания с графическим представлением уставок В соответствии с Правилами устройства электроустановок и Руководящими указаниями по релейной защите дифференциальные защиты с реле типа ДЗТ могут быть применены, если эта защита обеспечивает коэффициент чувствительности не менее двух (К ч1 ≥2) при внутреннем металлическом коротком замыкании в расчетном по чувствительности режиме. Причем для реле ДЗТ чувствительность и надежность работы защиты при наличии торможения определяются для случая, когда тормозная обмотка обтекается наибольшей долей тока повреждения в минимальном режиме работы системы, по двум условиям а) где р — м. д. с. рабочей обмотки Fс.р — м.д. с. срабатывания реле в условиях, когда защита находится на грани срабатывания вследствие наличия переходного сопротивления вместе короткого замыкания б) для обеспечения надежности срабатывания исполнительного органа реле расчетные точки, соответствующие внутренним металлическим коротким замыканиям, должны находиться на расстояниях, не меньших 10% координат точки от расчетной по чувствительности тормозной характеристики. Повышенные по сравнению с другими типами защит требования к коэффициенту чувствительности вызваны необходимостью иметь для защиты основного оборудования достаточный запас по чувствительности даже при коротком замыкании через значительное переходное сопротивление. Очевидно, что требуемая чувствительность защиты будет всегда обеспечиваться при К ч2 ≥1,2. Для реле ДЗТ этому условию соответствуют приведенные в каталогах тормозные характеристики, снятые при затяжке пружины исполнительного органа доном. С помощью таких характеристик просто определяется чувствительность защиты, так как всем точкам, лежащим выше и левее этой характеристики (кривая 3 на рис. 2), соответствуют К ч2 >1,2 и К ч1 >2. Однако поскольку в реле типа ДЗТ на величину вторичного тока влияют как рабочий, таки тормозной токи, то определение чувствительности защиты по условию К ч2 ≥1,2, как правило, неоправданно завышает значения коэффициента чувствительности по первичному току и не позволяет оценить влияние переходного сопротивления вместе короткого замыкания. Так, для точки в (рис. 2) при К ч2 = 1,2К ч1 = Fр/Fс.р = 1920/170 =11.3, а для точки б при К ч2 <1,2К ч1 = 540/170 =3,2 защита надежно срабатывает даже через значительное переходное сопротивление. Указанное обстоятельство определило переход к оценке чувствительности по приведенным выше условиям пп. аи. Рис. Тормозные характеристики реле ДЗТ-11. Штрихпунктиром выделена область, приводимая в каталоге. 1 и 2 – максимальная и минимальная тормозные характеристики при нормальной регулировке исполнительного органа максимальная тормозная характеристика. Кроме того, у реле ДЗТ совместное размещение тормозных и вторичных обмоток по стержням НТТ приводит к тому, что при пропорциональном росте кратности первичного (рабочего) и тормозного токов действие последнего при большом насыщении может оказаться преобладающим, а кратность вторичного тока снизится. Последнее подтверждается опытными характеристиками кратности вторичного тока в зависимости от кратности первичного тока, снятыми для реле ДЗТ-11 при различных значениях отношения тормозной м.д. с. к рабочей Fт/Fр. Из приведенных характеристик следует, что существенное снижение кратности вторичного тока (l2*<1,2) и надежности работы реле наблюдается при отношении м. д. с. три кратности первичного тока более 30. Для выбранных чисел витков тормозной и рабочей обмоток наибольшее отношением. д. сбудет при одностороннем питании внутреннего короткого замыкания, когда тормозная и рабочая обмотки обтекаются одними тем же током 2. Сравнение с зарубежными аналогами Для защиты трехобмоточных и мощных двухобмоточных трансформаторов фирмой «АВВ» выпускается цифровое устройство типа RET 316 (рис. Это устройство входит в семейство цифровых реле, таких как цифровая комплексная защита генераторов типа REG 316. Рис. Терминал релейной защиты RET 316 Дифференциальная защита имеет две ступени - Первая – чувствительная дифференциальная защита с торможением и блокировкой, предотвращающей ложную работу при бросках тока намагничивания - Вторая – дифференциальная токовая отсечка. Тормозная характеристика первой ступени состоит из трех участков горизонтального стоком срабатывания от 0,2 до 0,5 номинального тока, прямолинейного наклонного участка с двумя фиксированными коэффициентами торможения либо 0,25, либо 0,5 (под коэффициентом торможения понимается отношение дифференциального тока к тормозному) и вертикального участка, те. при тормозном токе, большем уставки «b» защита не работает. Рис.4.Тормозная характеристика Для того чтобы использовать алгоритм дифференциальной защиты двухобмоточного трансформатора для трехобмоточного трансформатора, из токов трех сторон трансформатора выделяется наибольший по абсолютной величине ток, который и принимается как ток первой стороны приведенного двухобмоточного трансформатора. Современные отечественные электромеханические/полупроводниковые аналоги Реле типов РНТ 565, РНТ 566, РНТ 566/2 предназначены для дифференциальной защиты одной фазы силовых трансформаторов, автотрансформаторов и генераторов переменного тока. Табл.3.1-Технические характеристики реле типов РНТ 565,566,566/2,567 Защита дифференциальная ДЗТ-21 предназначена для использования ее в качестве основной защиты трех фаз силовых трансформаторов и автотрансформаторов при всех видах коротких замыканий и позволяет обеспечить торможение от двух групп трансформаторов тока. Защита типа ДЗТ-21 предназначена для работы при питании ее от сети постоянного оперативного тока напряжением 220 или 110 В и от блоков питания с номинальным выходным напряжением выпрямленного тока 110 В. Табл- Технические характеристики реле ДЗТ-21 Реализация реле ДЗТ-11 на базе микропроцессорных устройств РЗА Устройства БЭМП РУ-ДЗТ, которые являются современными отечественными аналогами, предназначены для выполнения основной функции дифференциальной защиты и дополнительных функций резервной защиты и сигнализации двухобмоточных трансформаторов с высшим напряжением 35-110 кВ. Устройство может применяться как самостоятельно, таки совместно с другими устройствами РЗА (внешние технологические защиты и др. Устройства предназначены для установки на панелях, в шкафах управления, расположенных в релейных залах и пультах управления. Устройства могут применяться на подстанциях с переменным, выпрямленным переменным, постоянным оперативным током. Табл.4-Технические характеристики БЭМП РУ-ДЗТ. В терминале ТОР 200 Д 55» (ТОР 200 Д 75») производства ООО Релематика» предусмотрена функция ДЗТ. Терминал предназначен для релейной защиты и автоматики двигателя 6-10 кВ с дифференциальной токовой защитой с торможением. Терминал может применяться во всех типах ячеек КРУ. ДТЗ предназначена для выполнения функции основной защиты двигателя. Логическая схема функционального блока ДТЗ приведена на рисунке 5. Рис. Логическая схема функционального блока ДЗТ. ДТЗ выполнена трехфазной, с торможением от максимального из токов плеч. Имеется дифференциальная токовая отсечка, выполненная без торможения. Для отстройки ДТЗ от режимов броска намагничивающего тока предусмотрены блокировка по второй гармонике (БВГ) и блокировка по форме тока (БФТ). Орган контроля исправности токовых цепей (КИТЦ) позволяет определить обрыв или замыкание вторичных цепей в режиме протекания токов нагрузки для сигнализации и, если требуется, блокировки срабатывания дифференциального органа с торможением (ДО ТХ). ДТЗ селективно срабатывает при внутренних повреждениях в защищаемом двигателе и всех видах КЗ на его выводах и не срабатывает при внешних замыканиях, бросках намагничивающего тока, неполнофазных режимах, качаниях, асинхронном режиме, несинхронных включениях и при оперативных переключениях. Предусмотрена возможность вывода ДТЗ. Основной рабочей величиной ДТЗ является дифференциальный ток Iдиф, который определяется как модуль векторной суммы токов плеч пи п, определенных с учетом компенсации группы соединения и цифрового выравнивания по формулам где п, п – токи плеч, определенные с учетом компенсации группы (Схема) и цифрового выравнивания При выполнении ДТЗ трансформатора следует учитывать, что его обмотки могут иметь различную группу соединения, в общем случае – от 0 до 11 группы. Для компенсации группы соединения обмоток предусмотрены уставки Схема и Схема, задаваемые отдельно для каждой из сторон трансформатора. Список использованной литературы 1. http://museumrza.ru/article/print-9 Руководство по эксплуатации. Описание устройства и работы терминала АИПБ.656122.025-010 РЭ2 4.https://pandia.ru/text/78/098/13780.php 5.https://library.e.abb.com |