А. Булычев - Релейная защита в распределительных электрических Б90 сетях

Расчеты дифференциальных защит двухобмоточных трансформаторов с большим диапазоном регулирования напряжения (AUj,^ % > 10 %) следует начинать со стороны ВН, так как именно на этой стороне установлено устройство РПН [4].

Ток срабатывания дифференциальной защиты отстраивается от броска тока намагничивания (для всех защит) и от тока небаланса (кроме защиты с торможением), то есть соответственно:

где k OT CP— коэффициент отстройки от броска тока намагничивания, для дифференциальной токовой отсечки k ОТ СР≈ (3,4–4), для реле типа РНТ k OT CP= 1,3, для реле ДЗТ — k OT CP= 1,5;

I HOM Т— номинальный ток трансформатора;

k З— коэффициент запаса, для дифференциальной токовой отсечки и для реле типа РНТ k 3= 1,3, для реле ДЗТ — k 3= 1,5;

I НБ— ток небаланса.

При наличии РПН бросок тока намагничивания рассчитывают для его (РПН) крайнего «отрицательного» положения [4]:

где S T— номинальная мощность трансформатора;

U HOM 1 — его номинальное первичное напряжение;

Δ U PПН — половина полного диапазона регулирования напряжения на стороне ВН, относительное значение.

Ток небаланса включает в себя три составляющие:

Первая обусловлена погрешностью ТТ:

Вторая составляющая тока небаланса вызвана наличием РПН:

Третья обусловлена невозможностью установки на коммутаторах реле РНТ и ДЗТ расчетных дробных чисел витков:

или неполным выравниванием токов в плечах защиты при подборе ТТ:

где w ВН РАСЧ— расчетное число витков уравнительной обмотки, включенной на стороне ВН;

w ВН— принятое целое число витков той же обмотки;

I 2 BHи I 2 HH— средние значения вторичных номинальных токов за ТТ на сторонах ВН и НН соответственно:

Здесь k CX— коэффициент, учитывающий схему включения вторичных обмоток ТТ и обмоток реле, k CX BH= √3, k CX HH= 1; k TT— коэффициенты трансформации ТТ, установленных на сторонах ВН и НН защищаемого силового трансформатора.

Определяется ток срабатывания реле для стороны ВН:

Рассчитывается и округляется в меньшую сторону число витков уравнительной обмотки на стороне ВН (первой, см. рис. 2.26):

где F CP— магнитодвижущая сила, необходимая для срабатывания реле, для реле РНТ-565 и ДЗТ-11 F CP= 100 ± 5 A витков. Рассчитывается и округляется в ближайшую сторону число витков второй уравнительной обмотки (включенной на стороне НН):

Рассчитывается коэффициент чувствительности защиты:

где I P MIN— ток в реле, соответствующий минимальному току повреждения в зоне действия, от которого защита должна сработать;

I CP— ток срабатывания реле для той же стороны, для которой выше был определен I P MIN.

Обычно необходимо, чтобы k Ч≥ 2, в крайнем случае k Ч≥ 1,5 [4].

Производится предварительный расчет тока срабатывания защиты без учета неизвестной третьей составляющей тока небаланса. Далее осуществляется предварительная (по той же причине) проверка чувствительности защиты. Если защита по чувствительности проходит, производится расчет чисел витков уравнительных обмоток, уточняется значение тока небаланса и проверяется надежность отстройки тока срабатывания защиты от уточненного значения тока небаланса. Если отстройка не обеспечена, расчет повторяется вновь для нового значения тока срабатывания, отстроенного от уточненного тока небаланса. Далее, как и для любой разновидности дифференциальной защиты, производится окончательный расчет коэффициента чувствительности и выполняется проверка трансформаторов тока на 10 %-ную погрешность.

Первая особенность связана с отсутствием необходимости учета тока небаланса при выборе тока срабатывания защиты и, соответственно, в упрощении процедуры расчета, которая для реле серии РНТ имела, возможно, рекурсивный характер.

Вторая особенность связана с необходимостью расчета числа витков тормозной обмотки и выбором места ее включения. На двухобмоточных понижающих трансформаторах тормозную обмотку включают в плечо защиты, противоположное стороне источника питания (рис. 2.28), чтобы загрубление действия реле происходило только при внешних КЗ (при повреждениях в зоне действия защиты тормозная обмотка током КЗ не обтекается). Число витков обмотки:

tgα — справочная величина, учитывающая тормозные свойства реле, для реле ДЗТ-11 tgα = 0,87.

Работа плавких предохранителей основана на тепловом действии тока. В нормальных условиях (при токе не более номинального) температура плавкой вставки предохранителя не превышает температуру плавления материала, из которого она изготовлена. При токе больше номинального в предохранителе возникает избыток тепла, температура плавкой вставки повышается и может достигнуть через определенное время значения температуры плавления. Расплавление плавкой вставки предохранителя приводит к разрыву электрической цепи, в которую он последовательно включен.