4.3.Особенностивыполнениядифференциальнойтоковойзащитыэлементовэлектрическойсети

4.3.1.Дифференциальнаятоковаязащитатрансформаторов

ВсоответствиисПУЭдифференциальнаятоковаязащитаобязательноустанавливаетсянаодиночноработающихтранс-

форматорах(автотрансформаторах)мощностью

^S_т^{≥6,3МВ·А}

_{инапараллельноработающихтрансформаторах(автотрансфор-}

маторах)мощностью

^S_т^{≥4,0МВ·А.}

ДТЗприменяетсявкачествеосновнойбыстродействующейзащитытрансформаторов(автотрансформаторов).Сучетомза-мыканиявнутриобмоток,атакжевитковыхКЗ,когдатокивзащитемогутбытьмалы,желательно,чтобытоксрабатываниязащитыбылкакможноменьшим.Внастоящеевремядлямощ-ныхдорогостоящихтрансформаторов(63MB·Аибольше)счи-

таетсянеобходимымиметь

^I_с.з

^=0,3⋅I_ном.т^{;длятрансформато-}

ровменьшеймощностиI_с.з

^{≤(1,5−2,0)}

I_ном.т,авнекоторых

_{случаяхдлямаломощныхтрансформаторовпридостаточном}

коэффициентечувствительностидопустим

^I_с.з

^≤(3−4)I_ном.т^.

Внастоящеевремяприменяетсяобщаяпродольнаядиффе-ренциальнаятоковаязащита.Однакоприеевыполнениинеоб-ходимоучитыватьсхемысоединенияобмотокзащищаемоготрансформатора.Рассмотренныевп.4.2соотношениятоковвсхемеДТЗсправедливытолькодлятрансформаторов,имеющих

^{одинаковыесхемысоединенияобмоток:Y/YилиΔ/Δ.Прине-}

^{одинаковыхсхемахсоединенияобмоток,напримерY/Δ,этисо-}

отношениянесправедливы.РассмотримсоотношениятоковдлянаиболеераспространеннойсхемысоединенияобмотокY/Δ-11

(рис.4.2,а),принимая,какивп.4.2,коэффициенттрансформа-

циитрансформатораравнымединице.

_{Всимметричномнагрузочномрежиме,напримердляфазы}

А,первичный

^I&_1т

ивторичный

^I&_2т

токинасторонетреуголь-

_{никатрансформатораТопережаютнауголπ6}

_{соответствую-}

щиетоки

^I&_1з^и

^I&_2аз

насторонезвезды(рис.4.2,б).Угловой

сдвигтоковсоздаетбольшиетокинебалансавДТЗ,чтоможетпривестикложнымилиизлишнимеесрабатываниям.ФазовыйсдвигтоковнасторонезвездыитреугольникатрансформатораТликвидируютзасчетразличныхсхемсоединениягруппТТсразныхсторон.НасторонезвездытрансформатораТвторичныеобмоткиТТТА1-ТАЗсоединенывтреугольникпо11-йгруппе,анасторонетреугольника–взвезду(рис.4.2,а).Приэтомтокв

цепициркуляции(вплечезащиты)насторонезвезды

^I_ц.з

ока-

^{зываетсясмещеннымнаπ}

6относительно

^I_2аз

исовпадаетпо

фазестокомвцепяхциркуляциинасторонетреугольника

_{(рис.4.2,б).}

^Iц.т

Таккаквсхеменарис.4.2,авсимметричномрежиметоквцепициркуляцииивторичныйтокТТнасторонезвездытранс-

форматораТсвязанысоотношением

^I_ц.з⁼

^3⋅I_2aз^{,тодляпо-}

^{лучениявцепяхциркуляцииравныхтоков(I}_ц.з

^=I_ц.т^{)коэффи-}

циентытрансформацииТТследуетвыбиратьсучетомследую-

щихсоотношений:

C

K1

ТA1-ТА3 ^Q1

_{A B C}

_.

^I_1з

_{. .}

_.

^I_2аз

.I_p

KA1

KA2

_.

^I_2bз

KLKA1.1

_. ^KA2.1

^-I_2bз

KA3.1

_.

^I_ц.з

Т

^Iц.т

KA3

_.

^I_2т⁼

. I_ц.з

^I_ц.т

30⁰

_.

_I2аз

KL.1

KH1

SQ1YAT1

_.

^I_1т

A B C

_.

^I_2т

KL.2

KH2

SQ2

YAT2

49

ТA4-ТА6 _Q2

K2

_K Q3

_{а) б) в)}

Рис.4.2.Принципиальнаясхемадифференциальнойзащитытрансформатора(а),

векторнаядиаграмматоков(б),схемацепейоперативноготока(в)

^I1з.ном⁼

^Sт _,

^3⋅U_з.ном

К_Iз=

_{3⋅I1з.ном}

_,

^I_2ном

^I1т.ном⁼

^Sт _,

^3⋅U_т.ном

К_Iт=

I_1т.ном

_,

^I_2ном

где

^U_з.ном^,

^U_т.ном^,

^I_1з.ном^,

^I_1т.ном

–номинальныезначенияна-

_{пряженийитоковнасторонезвездыитреугольникатрансформато-}

раТ;

^I_2ном

–номинальныйвторичныйтокТТ(1или5А).

Нарис.4.2,вприведенасхемацепейоперативноготокаДТЗ.Привнутреннихповрежденияхисрабатыванииодного,двухилитрехрелеКАподаетсяплюсоперативноготоканаобмоткупромежуточногорелеKL.ПромежуточноерелеKLсрабатываетиподаетсвоимиконтактамиKL.1иKL.2плюсоперативногото-канаотключающиекатушкиYAT1иYAT2приводоввыключа-телейQ1иQ2черезуказательныерелеКН1иКН2ивспомога-тельныеконтактыSQ1иSQ2.

ТоксрабатыванияДТЗтрансформаторавыбираетсяпосле-

дующимусловиям:

_{1.Намагничивающийтоквнормальномрежимесоставляет}

_{примерно}

_1÷5%

_{номинальноготокатрансформатораипоэтому}

вызываетлишьнекотороеувеличениетоканебаланса.Привключениитрансформаторанахолостойходиз-запереходногопроцессавобмоткесостороныисточникапитанияможетвоз-никатьбросокнамагничивающеготока,которыйвпервыймо-

_{ментвременив5÷8}

_{разможетпревышатьноминальныйток}

трансформатора.ПрирасчетахДТЗтоксрабатыванияпоусло-виюотстройкиотбросканамагничивающеготокаопределяетсяпоформуле

^I_с.з

^=k_отс^I_ном.т^{, (4.4)}

где

^I_ном.т

–номинальныйтоктрансформатора;

^k_отс

–коэффи-

циентотстройки,которыйпринимаетсяравным

_{РНТ-565и0,3длярелеДЗТ-21.}

^1÷1,3

дляреле

2.ДляотстройкиДТЗоттоканебалансапривнешнемтрехфазномКЗеетоксрабатываниядолженудовлетворятьус-ловию

^Iс.з

^{=k kk ε⋅I(3) , (4.5)}

^{отсaодн} Kmax

где

^k_отс

–коэффициентотстройки,принимаемыйравным1,3;

^k_a^{–коэффициент,учитывающийпереходныйрежим(дляреле}

РНТ-565можетбытьпринятравным1);

^k_одн

–коэффициент

однотипностиусловийработыТТ,принимаемыйравным0,5втехслучаях,когдаТТобтекаютсяблизкимипозначениютока-

^{ми,иравным1–востальныхслучаях;ε=0,1–относительное}

значение полной погрешности ТТ, удовлетворяющее 10%-й

кратности;

⁽³⁾