2.3. Примеры расчета дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора

2.3.1. Пример

2.3.1.1. В настоящем примере дан расчет дифферен­циальной токовой защиты двухобмоточкого трансформа­тора 115/6,6 кВ мощностью 16 MB-А. Трансформатор»-имеет встроенное регулирование напряжения под на­грузкой (РПН) в нейтрали высшего напряжения в пре­делах + 16 % номинального. Исходная схема и схемы замещения прямой и обратной последовательностей при­ведены на рис. 2.3.

Пример рассчитан в именованных единицах. Сопро­тивления, приведенные к стороне высшего напряжения, на рис. 2.3,6 указаны в омах. Сопротивления защищае­мого трансформатора рассчитаны при двух крайних ре­ально возможных положениях регулятора. Реально воз­можный диапазон регулирования принят от минимального значения напряжения регулируемой обмотки [U(-po)] до напряжения, соответствующего максималь­ному допустимому рабочему напряжению сети (126 кВ).

"Рис. 2.3. Пример 2.3.1 расчета дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора:

а — исходная схема; б — схема замещения прямой (обратной) последовательности; в — схема включения реле типа РНТ-565 в дифференциальной токовой защите двухобмоточного трансформатора.

Примечание. В схеме замещения на рис. 2.3,6 напряжения питающей системы и сопротивления трансформатора указаны для крайних реально возможных отклонений регулятора в сторону уменьшения и увеличения (в скобках) напряже­ния регулируемой обмотки; сопротивления системы указаны для максимального и минимального (в скобках) режимов работы

2.3.1.2. Расчет производится в следующем порядке.

2.3.1.2.1. Определяются первичные токи на сторонах высшего и низшего напряжений защищаемого трансфор­матора, соответствующие его номинальной мощности. По этим токам определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты, исходя из коэффициентов транс­формации трансформаторов тока Кr (см. п. 2.2.1) и коэффициентов схемы k_cx* (см. табл. 2.1).

Расчеты выполнены в соответствии с п. 2.2.1 и при­ведены в табл. 2.2.

2.3.1.2.2. Определяется максимальный первичный ток, проходящий через защищаемый трансформатор при КЗ между тремя фазами на шинах 6 кВ (в точке К) на рис. 2.3,а).

Расчет выполнен в соответствии с п. 2.2.2

2.3.1.2.3. Определяется первичный расчетный ток не­баланса без учета составляющей при рассматриваемом внешнем КЗ по (2.3) — (2.5) в соответ­ствии с п. 2.2.3

2.3.1.2.4. Определяется предварительно первичный ток срабатывания защиты в соответствии с п. 2.2.4:

по условию отстройки от максимального тока неба­ланса по (2.1) без учета составляющей тока небаланса

по условию отстройки от броска намагничивающего тока по (2.2)

Расчетной для выбора тока срабатывания является отстройка от тока небаланса при внешнем КЗ

2.3.1.2.5. Производится предварительная проверка чувствительности в соответствии с п. 2.2.5.

В рассматриваемом примере расчетным по чувстви­тельности является КЗ между двумя фазами на стороне 6 кВ в точке К2 (рис. 2.3,а) в минимальном режиме работы питающей системы и при максимальном сопро­тивлении защищаемого трансформатора

Коэффициент чувствительности, определяемый по (2.26), равен

где коэффициент схемы при КЗ между двумя фазами на стороне низшего напряжения защищаемого транс­форматора взят из табл. 2J.

Коэффициент чувствительности k₄ больше требуе­мого ПУЭ в крайних случаях, поэтому расчет защиты с реле типа РНТ-565 можно продолжить. Однако в рассматриваемых условиях желательно использовать реле типа ДЗТ-11.

2.3.1.2.6. Определяется число витков обмотки НТТ реле для основной стороны НО кВ (за основную сто­рону в соответствии с п. 2.2.6 принята сторона основ­ного питания). Принимается ближайшее меньшее по отношению к полученному из (2.18) число витков су_осн=6.

2.3.1.2.7. Определяется число витков обмот­ки НТТ реле для не основной стороны 6 кВ защищаемо­го трансформатора по (2.20) в соответствии с п. 2.2.7. Число витков и уточняется после учета со­ставляющей тока небаланса , обусловленной неточностью установки на НТТ реле расчетных чисел витков, согласно п. 2.2.8.

Расчеты по пп. 2.3.1.2.6 и 2.3.1.2.7 приведены в табл. 2.3. Схема включения реле для рассматривае­мого примера приведена на рис. 2.3,в.

2.3.1.2.8. Определяется значение коэффициента чув­ствительности для тока срабатывания защиты, соответ­ствующего окончательно принятому, в режиме, при кото­ром производилась предварительная проверка чувстви­тельности, по (2.26)

Рассмотренная защита может быть использована в крайних случаях для защиты двухобмоточного транс­форматора по рис. 2.3,а.