ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Экзамен / РЗ 8 сем

Ток срабатывания диф.защиты

Выбор уставок производится по двум условиям:

-отстройка от тока намагничивания (kн = 4-5)

-отстройка от тока небаланса (kн=1,3, коэффициент отстройки)

41

Принципиальная схема релейной защиты понижающего

трехобмоточного трансформатора

Качество конечно очкошное, сам вижу). Основной момент это то, что с каждой стороны транса силового, стоят трансы измерительные, данные с которых и берут для построения диф. защиты. Ща будет картинка получше и попроще.

42

Обратите внимание на группу соединения обмоток силового по сравнению

с измерительными.

Дифференциальные токовые защиты трансформаторов выполняются в

виде:

•дифференциальной токовой отсечки;

•дифференциальной токовой защиты с насыщающимися трансформа-

торами тока;

•дифференциальной токовой защиты с торможением.

Дифференциальная токовая отсечка

Отсечка является наиболее простой из дифференциальных защит трансформаторов. Она выполняется посредством максимальных реле тока КА1,

КА2, включаемых непосредственно в дифференциальную цепь схемы без каких-

либо промежуточных устройств.

Отстройка от бросков тока намагничивания достигается за счет

43

собственного времени действия реле, а в схемах с реле косвенного действия – времени срабатывания реле тока и выходного (Реле прямого действия является органом, воспринимающим контролируемую величину (повышение тока,

напряжения и т. д.) и одновременно действующим на механизм отключения (на расцепитель), они встраиваются непосредственно в привод. Реле косвенного действия только воспринимают контролируемую величину, при этом подавая сигнал на отключающий элемент, т. е. на соленоид отключения). За это время ток намагничивания успевает снизиться, в связи, с чем появляется возможность выбирать ток срабатывания защиты не по максимальному значению броска тока,

а с учетом его затухания по условию:

с.з. ≥ отс ∙ Т.Н,

где Т.Н – номинальный ток трансформатора со стороны ВН; отс = 3,0 … 4,5 – коэффициент отстройки. Если трансформаторы тока выбраны так, что их полная погрешность не превышает ε = 10%, то отстройка от броска тока намагничивания обеспечивает также отстройку и от максимального тока небаланса при внешних коротких замыканиях.

Из-за большой величины тока срабатывания защита недостаточно чувствительна к витковым замыканиям. Чувствительность защиты проверяется по току КЗ на выводах трансформатора со стороны ВН. Коэффициент

ВН

чувствительности ч = ≥ 1,5.

с.з.

Достоинством дифференциальной токовой отсечки являются быстродействие и простота, недостатком – ограниченная чувствительность при КЗ на выводах трансформатора. Дифференциальная токовая отсечка применяется на трансформаторах относительно небольшой мощности.

Также используется блокировка защиты от броска тока намагничивания при включении трансформатора под напряжение и при близких внешних КЗ.

Данная блокировка позволяет увеличить чувствительность дифференциальной защиты трансформатора. Блокировка осуществляется по принципу контроля величины тока второй гармоники. В БТН велика вторая гармоника.

44

Дифференциальная токовая защита с промежуточными

быстронасыщающимися трансформаторами тока

Применение быстронасыщающихся трансформаторов (БНТ) позволяет выполнить простую и быстродействующую дифференциальную защиту,

надежно отстроенную от токов небаланса и бросков тока намагничивания.

Сущность работы этих защит заключается в том, что апериодическая составляющая, присущая броску тока намагничивания и току небаланса,

вызывает насыщение магнитопровода промежуточного трансформатора реле и резкое уменьшение сопротивления его ветви намагничивания и, тем самым,

ухудшение трансформации в исполнительный орган реле. (Т. е. БНТ практически запирает защиту при наличии апериодической составляющей в токе дифференциальной цепи. Поэтому отстройка диф. защиты может осуществляться от установившегося значения периодической составляющей тока небаланса, что значительно повышает чувствительность защиты.)

Чувствительность защиты с насыщающимися трансформаторами оказывается выше, чем дифференциальной токовой отсечки. Опыт эксплуатации показывает, что ток срабатывания можно выбирать в пределах (1–2)·IТ.Н.

Дифференциальная токовая защита с магнитным торможением

Дифференциальными защитами с торможением называются такие, ток

45

срабатывания которых возрастает с увеличением тока в плечах защиты за счет торможения, создаваемого этими токами.

Принцип торможения заключается в следующем. Ток небаланса IН.Б

возрастает с увеличением тока сквозного КЗ IК.ВНЕШ. Поэтому целесообразно для отстройки от него иметь при этом автоматическое увеличение тока срабатывания защиты IС.З (и, соответственно, тока срабатывания IС.Р исполнительного органа ИО).

Объяснение через потоки:

Фр − Фт = Фр0.

Реле срабатывает, если поток Фрбольше потока Фт на величину Фр0.

Запишем через МДС, т. к. Ф ~ (Это следует через закон полного тока):

р ∙ р − т ∙ т = р0 ∙ р,

где w — количество витков.

Разделив обе части на р получим ток срабатывания:

тс.р. = р0 + р ∙ т = р0 + т ∙ т,

где р0 − ток срабатывания реле при т = 0;

т = 0,3 − 0,6 — коэффициент торможения.

46

Характеристики дифференциальной защиты с торможением

Зависимость тока срабатывания реле от тормозного тока называется

тормозной характеристикой. Аналитически эту зависимость можно описать

уравнением

с.р = с.р. + торм ∙ Т,

где с.р. – минимальный ток срабатывания ИО, соответствующий отсутствию тока Т, выбираемый так, чтобы защита была с запасом отстроена от тока небаланса нб в рабочих режимах защищаемого трансформатора; торм = tan – коэффициент торможения, определяющий зависимость с.р = (Т) в).

Реальные устройства имеют нелинейную зависимость с.р = (Т) г).

Cравнение защит без торможения и с торможением

Дифференциальные защиты с торможением имеют большую чувствительность.

Защита без торможения будет срабатывать при токе ′ , а защита с

47

дифференциальной защиты с торможением будет значительно выше защиты без торможения, а её ток срабатывания может достигать значений с.з. = 0,3Т.Н.

Примеры

Шкаф защиты двухобмоточного трансформатора 6-35 кВ. ШЭ2607 146.

Шкаф типа ШЭ2607 146 состоит из одного комплекта.

Функции:

•дифференциальная токовая защита (ДТЗ);

•токовая защита нулевой последовательности (ТЗНП) ВН;

•максимальная токовая защита (МТЗ) ВН;

•максимальная токовая защита (МТЗ) НН;

•устройство резервирования отказа выключателя (УРОВ) ВН;

•логическая защита шин (ЛЗШ) стороны НН;

Релейная часть комплектов выполнена на базе микропроцессорного терминала типа БЭ2502А1801 и электромеханических реле.

Шкаф защиты трехобмоточного трансформатора 110-220 кВ. ШЭ2607

041

Предназначен для основной и резервных защит трансформатора.

Применяется для защиты трансформатора с высшим напряжением 110-220

кВ.

Состав

•ДЗТ от всех видов КЗ внутри бака;

•токовая защита НП ВН;

•МТЗ ВН, МТЗ СН, МТЗ НН1 секции и МТЗ НН2 секции;

•реле для пуска автоматики охлаждения;

•УРОВ выключателя ВН;

48

•обеспечивает прием отключающих сигналов от отключающих ступеней газовых защит трансформатора, РПН и действует на отключение;

•устройства контроля изоляции цепей ГЗ.

49

4. Защита сборных шин

На рисунках слева направо изображены схемы распределительных устройств со сборными шинами: схема с одной системой сборных шин (СШ),

схема с двумя системами сборных шин, схема с двумя рабочими и обходной

(ОСШ) системами сборных шин, схема с двумя системами сборных шин и тремя выключателями на два присоединения с чередованием присоединений

(полуторная). Обозначения: И – источник питания; Л – линия; ЛР – линейный разъединитель; ШР – шинный разъединитель; ШСВ – шиносоединительный выключатель; ОВ – обходной выключатель; ОР – обходной разъединитель.

Сборные шины – элемент распределительного устройства,

предназначенный для приема мощности от источника и распределения ее между отходящими присоединениями. Может быть выполнена жестким неизолированным проводником (КРУ) или гибкими проводниками (ОРУ).

К числу наиболее характерных причин, вызывающих КЗ на шинах, следует отнести: перекрытие шинных изоляторов и вводов выключателей, повреждение ИТН и установленных между шинами и выключателями ИТТ; поломка изоляторов разъединителей и воздушных выключателей во время операций с ними; ошибка обслуживающего персонала при переключениях в распределительных устройствах.

50