срс. И постановка

• Название: И постановка
• Дата: 10.05.2022
• Размер: 1.62 Mb.
• Имя файла: TPU154023.docx
• Тип: Анализ; #519696
• страница: 17 из 30

_ 1620

230 / 120

 852А.

I
(3)СНK3MAX

_ 1620

230 / 38,5

 294А.

3. Расчёт уставок дифференциальной защиты трансформатора

Дифференциальная защита трансформатора выполнена с применением устройства 7UT6. Для выбора его параметров, сначала необходимо выбрать коэффициенты трансформации трансформаторов тока, устанавливаемых на всех сторонах защищаемого трансформатора. Методика этого выбора приведена в таблице 0.2

Таблица 0.2 –Выбор трансформаторов тока на сторонах защищаемого трансформатора

Наименование величины	Численное значение для сторон
	ВН/230 кВ	CН/120кВ				СН/38,5кВ
Номинальный ток трансформатора АТДТН- 63000/220, А	IВН  Sном НОМ 3 U ном1 IВН63000  158А НОМ3  230	IНН  Sном НОМ 3 U ном2 IНН63000  300А НОМ3 120				I НННОМ IНН  НОМ	 Sном 3 Uном2 63000  945А 3  38, 5
Схема соединения обмоток силового трансформатора	Y	Y				∆
Коэффициент схемы (Ксх)	3	3				3
Расчётный коэффициент трансформации трансформаторо в тока	K IВН K сх НОМ 5 K 3158  54  5	K  IСН KY  5 сх НОМ K 3300  104 5				K IНН KY  5 сх НОМ K 3945  327 5
Принятый	K  200	K			400	K	 600
коэффициент	ТТ.ВН 5		ТТ.СН	5		ТТ.НН 5
трансформации
трансформаторо
в тока

При выборе тока срабатывания защиты необходимо обеспечить не действие защиты в двух режимах работы защищаемого трансформатора:

• 
  при включении трансформатора только со стороны источника питания, когда в момент включения в питающей обмотке трансформатора появляются значительные броски тока намагничивания.
  

Для отстройки от броска тока намагничивания при включении трансформатора устройство снабжено фильтрами тока по второй и по пятой

гармоникам. Рекомендуемая производителем уставка срабатывания - 20% от составляющей первой гармоники дифференциального тока.

• 
  при трехфазных К.З. вне зоны действия защиты (повреждение на шинах низшего напряжения), когда через трансформатор проходит максимальный сквозной ток внешнего короткого замыкания. Это обеспечивается использованием тормозной характеристики у реле 7UT6.
  

Тормозная характеристика имеет постоянный коэффициент торможения.

Он выбран исходя из условия отстройки от токов небаланса при внешнем КЗ и предельных условиях:

-погрешность трансформаторов тока: 10%;

-диапазон регулирования РПН трансформатором: 12%;

-погрешность за счет не точного выравнивания токов в плечах защиты: 5%.

Итого: K_Т1,5  (0,10  0,12  0,05)  0,40.

Тормозная характеристика чувствительной ступени дифференциальной защиты устройства 7UT6 имеет постоянный коэффициент торможения, равный 0,5.

Ток начала торможения выбирается из соображений не действия торможения при номинальном токе нагрузки трансформатора. Так как трансформаторы тока стороны НН выбираются по номинальному току силового трансформатора, поэтому при токах нагрузки, меньших номинальных, в реле будет протекать вторичный ток менее 5 А. Для обеспечения не действия торможения от токов нагрузки можно принять ток начала торможения равный I_торм. = 5,0 А.

Рассчитываются уставки:

• 
  определяются коэффициенты выравнивания по току для каждой из сторон.
  

Для стороны ВН, где трансформаторы тока собираются в треугольник, коэффициент выравнивания определяется по формуле:

K_B1 

^IНОМ .ТТ.ВН

(4.3)

где

^IНОМ.ТТ.ВН

- номинальный первичный ток трансформатора тока,

установленного со стороны ВН трансформатора;

^IНОМ.ТР.ВН

- номинальный ток стороны ВН силового трансформатора.

K_B1   0,73, принимаем К_В1  0,73.
Для стороны СН, где трансформаторы тока собраны в звезду, коэффициент выравнивания определяется:

K_B2   0,76, принимаем К_В1  0,76.

K_B2   0,36

принимаем

К_В2  0,36.

- выбирается ток срабатывания дифзащиты и дифотсечки.

Выбирается уставка чувствительной ступени дифзащиты в долях номинального тока трансформатора:

_IДТ

^ СР

 0,5 1, 0

(в долях от номинального тока трансформатора).

Для трансформатора мощностью 63 МВ·А уставку чувствительной ступени дифзащиты в долях номинального тока трансформатора примем

_IДТ

• 
  СР
  

 1, 0
После выбора коэффициентов выравнивания уставки по току

определяются по формулам:

^IУСТ
5  I^ДТ

_^СР_,

K


(4.5)

B1
где 5 – номинальный вторичный ток трансформатора тока;

_IДТ

• 
  СР
  

- уставка дифзащиты в долях номинального тока трансформатора

(принимаем равным 0,5÷1,0);

K_B1 - коэффициент выравнивания по току для ВН.

5  I^ДТ

^IУСТ

_^СР

K

^, (4.6)

B2

I
ДТУСТ.ВН

_ 5 1,0 _{ 6A.}

0,73

I
Для обеспечения действительной уставки срабатывания защиты не менее выбранной ранее уставки необходимо принять ближайшую большую уставку которую можно выставить в устройстве 7UT6. Поэтому уставка тока

срабатывания защиты по стороне ВН принимается

ДТУСТ.ВН

 6A.

I
ДТУСТ.СН

_ 5 1,0 _{ 6A.}

0,77

Из соображений, указанных ранее, уставка тока срабатывания защиты

по стороне СН принимается

I
ДТУСТ.СН

 6A.

I
ДТУСТ.НН

 ^{5 1,0}  13A.

0,36

Из соображений, указанных ранее, уставка тока срабатывания защиты

по стороне НН принимается

I
ДТУСТ.НН

 7 A.

Действительный ток срабатывания чувствительной ступени дифзащиты будет равен:

I^ДТ K

I
ДТСЗ.ВН

_УСТ.ВН ТТ.ВН_,

K

(0.2)

где


I
ДТУСТ.ВН

СХ.ВН
- ток установки срабатывания защиты на стороне ВН;

^KТТ.ВН

^KСХ.ВН

• 
  коэффициент трансформатора тока на стороне ВН;
  
• 
  коэффициент схемы на стороне ВН.
  

I
ДТСЗ.ВН

_ 6,8 100 / 5 _{ 158А.}

Проверим коэффициент чувствительности защиты при КЗ на стороне НН (в точке К2) при отсутствии торможения по формуле:

_I(2)

_{k }КЗ.max _,

Ч_I

(0.3)

где


I
(2)

КЗ.min

СР.ТО

• 
  минимальный ток двухфазного КЗ в точке К2;
  

^IСР.ТО

• 
  ток срабатывания реле токовой отсечки.
  

По известному значению тока трехфазного КЗ в минимальном режиме в точке К2 и К3 найдем ток двухфазного КЗ по формуле:

_I(2) _ ³ _{ I}(3) _,

(0.4)

КЗ ₂ КЗ

(2)

КЗ

³  852  73А.


I 
2

k  ¹⁵⁸  2,1  2

Ч


I 
(3)

КЗ

73

³  294  25А.

2

k  ¹⁵⁸  6, 2  2

^Ч₇₃

Отсюда следует, что чувствительная ступень дифференциальной защиты устройства 7UT6 удовлетворяет требованиям по коэффициенту чувствительности.

Грубая ступень дифотсечки отстраивается от броска тока намагничивания по величине установки тока срабатывания. Для средних условий ее ток срабатывания должен быть равен (5÷6)·I_{ном. т-ра}.

Грубая ступень дифференциальной отсечки не отстраивается по времени от броска тока намагничивания трансформатора и должна быть отстроена по току. Можно принять уставку по току равной 5·I_{ном.т-ра} при напряжении 35 кВ или 6·I_{ном.т-ра} - при напряжении 110 кВ.

Поэтому уставка грубой ступени дифотсечки в долях номинального тока

трансформатора выбирается равной:

_IДТ

• 
  СР
  

^{ 6, 0} .

Вторичный ток срабатывания определяется по ранее приведенной формуле:

I
ДОУСТ.ВН

5  I^ДО

_^СР_;

K
(4.10)

I
ДОУСТ.ВН

В₁

 ^{5  6,0}  41А.

0,73

По стороне ВН принимаем ближайшую большую уставку, которую

можно выставить в устройстве 7UT6-

I
ДОУСТ.ВН

 41А.

I
ДОУСТ.СН

5  I^ДО

_^СР_;

K
(4.11)

I
ДОУСТ.СН

В3
 ^{5  6,0}  39А.

0,77

По стороне СН принимаем ближайшую большую уставку, которую

можно выставить в устройстве 7UT6-

I
ДОУСТ.НН

 40А.

I
ДОУСТ.НН

 ^{5  6,0}  81А.

0,36

По стороне НН принимаем ближайшую большую уставку, которую

можно выставить в устройстве 7UT6-

I
ДОУСТ.НН

 81А.

Действительный ток срабатывания грубой ступени дифотсечки будет

равен:

I
ДОСЗ.ВН

_ 41 200 / 5 _{ 947 A.}

Проверим коэффициент чувствительности дифотсечки при КЗ на стороне СН (в точке К1) по формуле (4.9).

По известному значению тока трехфазного КЗ в минимальном режиме в точке K1 найдем ток двухфазного КЗ по формуле:

I


(2)

К₁ min

³ 1354  1171A.

2

k  ¹¹⁷¹  1.



^Ч947

Отсюда следует, что грубая ступень дифотсечки устройства 7UT6 удовлетворяет требованиям по коэффициенту чувствительности.

Выбор времени срабатывания дифзащиты и дифотсечки.

В первом приближении можно считать, что при токе срабатывания, равном 0,5 номинального тока трансформатора, выдержку времени необходимо

установить порядка 0,20 с, а при токе срабатывания, равном номинальному - порядка 0,10 с.

Поэтому уставку выдержки времени срабатывания дифзащиты и дифотсечки примем, равную 0,10 с.