- •Глава 1
- •1.1. Назначение релейной защиты
- •1.2. Основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты
- •1.3. Виды устройств релейной защиты
- •1.4. Структурные части и основные элементы устройств релейной защиты
- •Глава 2
- •2.1. Измерительные трансформаторы тока
- •2.2. Требования к точности работы трансформаторов тока
- •2.3. Схемы соединения трансформаторов тока и цепей тока защиты
- •2.4. Измерительные трансформаторы напряжения
- •2.5. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения
- •Глава 3
- •3.1. Принцип действия защиты
- •3.2. Схемы максимальной токовой защиты
- •3.3. Выбор параметров срабатывания максимальной токовой защиты
- •3.4. Токовая отсечка
- •3.4.1. Токовая отсечка на линиях с односторонним питанием
- •3.4.2. Токовая отсечка на линиях с двухсторонним питанием
- •3.4.3. Сочетание токовой отсечки с максимальной токовой защитой
- •3.5. Максимальная токовая направленная защита
- •Глава 4
- •4.1. Назначение и основные виды защиты
- •4.2. Принцип действия дифференциальной токовой защиты
- •4.3. Особенности выполнения дифференциальной токовой защиты элементов электрической сети
- •4.3.1. Дифференциальная токовая защита трансформаторов
- •4.3.2. Дифференциальная токовая защита генераторов
- •4.3.3. Дифференциальная токовая защита сборных шин
- •Глава 5
- •5.1. Назначение и принцип действия
- •5.2. Принципы выполнения дистанционных защит
- •5.2.1. Выбор входных воздействующих величин и характеристика времени срабатывания реле сопротивления
- •5.2.2. Схемы и характеристики срабатывания реле сопротивления
- •5.3. Выбор параметров срабатывания дистанционной защиты
- •Глава 6
- •6.1. Назначение и виды высокочастотных защит
- •6.2. Принципы выполнения и работа высокочастотной части защиты
- •6.3. Направленная защита с высокочастотной блокировкой
- •6.4. Дифференциально-фазная высокочастотная защита
4.3. Особенности выполнения дифференциальной токовой защиты элементов электрической сети
4.3.1. Дифференциальная токовая защита трансформаторов
В соответствии с ПУЭ дифференциальная токовая защита обязательно устанавливается на одиночно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью МВ∙А и на параллельно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью МВ∙А.
ДТЗ применяется в качестве основной быстродействующей защиты трансформаторов (автотрансформаторов). С учетом замыкания внутри обмоток, а также витковых КЗ, когда токи в защите могут быть малы, желательно, чтобы ток срабатывания защиты был как можно меньшим. В настоящее время для мощных дорогостоящих трансформаторов (63 MB∙А и больше) считается необходимым иметь ; для трансформаторов меньшей мощности , а в некоторых случаях для маломощных трансформаторов при достаточном коэффициенте чувствительности допустим .
В настоящее время применяется общая продольная дифференциальная токовая защита. Однако при ее выполнении необходимо учитывать схемы соединения обмоток защищаемого трансформатора. Рассмотренные в 4.2 соотношения токов в схеме ДТЗ справедливы только для трансформаторов, имеющих одинаковые схемы соединения обмоток: Y/Y или /. При неодинаковых схемах соединения обмоток, например, Y/, эти соотношения несправедливы. Рассмотрим соотношения токов для наиболее распространенной схемы соединения обмоток Y/-11 (рис. 4.2,а), принимая, как и в 4.2, коэффициент трансформации трансформатора, равным единице.
В симметричном нагрузочном режиме, например, для фазы А, первичный и вторичный токи на стороне треугольника трансформатора Т опережают на угол соответствующие токи и на стороне звезды
|
Рис. 4.2. Принципиальная схема дифференциальной защиты трансформатора (а), векторная диаграмма токов (б), схема цепей оперативного тока (в) |
(рис. 4.2,б). Угловой сдвиг токов создает большие токи небаланса в ДТЗ, что может привести к ложным или излишним ее срабатываниям. Фазовый сдвиг токов на стороне звезды и треугольника трансформатора Т ликвидируют за счет различных схем соединения групп ТТ с разных сторон. На стороне звезды трансформатора Т вторичные обмотки ТТ ТА1-ТАЗ соединены в треугольник по 11-й группе, а на стороне треугольника - в звезду (рис. 4.2,а). При этом ток в цепи циркуляции (в плече защиты) на стороне звезды оказывается смещенным на относительно и совпадает по фазе с током в цепях циркуляции на стороне треугольника (рис. 4.2,б).
Так как в схеме на рис. 4.2,а в симметричном режиме ток в цепи циркуляции и вторичный ток ТТ на стороне звезды трансформатора Т связаны соотношением , то для получения в цепях циркуляции равных токов ( ) коэффициенты трансформации ТТ следует выбирать с учетом следующих соотношений:
, ,
, ,
где , , , - номинальные значения напряжений и токов на стороне звезды и треугольника трансформатора Т; - номинальный вторичный ток ТТ (1 или 5 А).
На рис. 4.2,в приведена схема цепей оперативного тока ДТЗ. При внутренних повреждениях и срабатывании одного, двух или трех реле КА подается плюс оперативного тока на обмотку промежуточного реле KL. Промежуточное реле KL срабатывает и подает своими контактами KL.1 и KL.2 плюс оперативного тока на отключающие катушки YAT1 и YAT2 приводов выключателей Q1 и Q2 через указательные реле КН1 и КН2 и вспомогательные контакты SQ1 и SQ2.
Ток срабатывания ДТЗ трансформатора выбирается по следующим условиям:
1. Намагничивающий ток в нормальном режиме составляет примерно номинального тока трансформатора и поэтому вызывает лишь некоторое увеличение тока небаланса. При включении трансформатора на холостой ход из-за переходного процесса в обмотке со стороны источника питания может возникать бросок намагничивающего тока, который в первый момент времени в раз может превышать номинальный ток трансформатора. При расчетах ДТЗ ток срабатывания по условию отстройки от броска намагничивающего тока определяется по формуле
, |
(4.4) |
где - номинальный ток трансформатора; - коэффициент отстройки, который принимается равным для реле РНТ-565 и 0,3 для реле ДЗТ-21.
2. Для отстройки ДТЗ от тока небаланса при внешнем трехфазном КЗ ее ток срабатывания должен удовлетворять условию
, |
(4.5) |
где – коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,3; - коэффициент, учитывающий переходный режим (для реле РНТ-565 может быть принят равным 1); - коэффициент однотипности условий работы ТТ, принимаемый равным 0,5 в тех случаях, когда ТТ обтекаются близкими по значению токами, и равным 1 в остальных случаях; = 0,1 - относительное значение полной погрешности ТТ, удовлетворяющих 10%-ой кратности; - наибольший ток внешнего трехфазного КЗ.
Ток срабатывания ДТЗ трансформатора принимается равным большему из двух значений токов срабатывания, определенных по выражениям (4.4) и (4.5). Коэффициент чувствительности ДТЗ трансформатора, определяемый по выражению (4.3), должен быть не менее двух.