ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА, АВТОТРАНФОРМАТОРА,
БЛОКА, ГЕНЕРАТОРА
Общие положения
Продольная дифференциальная защита трансформатора (автотрансформатора), блока, генератора используется в качестве основной от внутренних повреждений и повреждений на выводах и отстраивается от броска тока намагничивания и переходных значений токов небаланса как в нагрузочном режиме, так и при внешних КЗ.
Для подключения дифференциальной защиты допускается использование трансформаторов тока, встроенных в вводы силового трансформатора, при наличии защиты, обеспечивающей отключение (с требуемым быстродействием) КЗ в соединениях трансформатора со сборными шинами.
В зону действия продольной дифференциальной токовой защиты (ДЗТ) трансформатора (автотрансформатора) могут входить также токоограничивающие реакторы.
На сегодняшний день в большинстве микропроцессорных защит реализована функция продольной дифференциальной защиты с торможением.
В устройствах защит, выпускаемых научно-производственным предприятием «ЭКРА», реализованы функции ДТЗ трансформатора (автотрансформатора) Т(АТ), ошиновки низшего напряжения (НН), которые выполнены пофазными и содержат чувствительный токовый орган с токозависимой характеристикой и дифференциальную отсечку [7].
ДТЗ срабатывает при всех видах КЗ в зоне действия защиты.
Упрощенная функциональная схема ДТЗ, показанная на рис. 3.1, состоит из узлов:
• определения расчетного тока сторон для ДЗТ;
• компенсации фазового сдвига и коэффициента схемы;
• формирователя дифференциального и тормозного сигналов (ФДТС);
• чувствительного дифференциального токового органа;
• дифференциальной отсечки;
• органа блокировки при бросках тока намагничивания.
Рис. 3.1. Упрощенная функциональная схема ДТЗ
ФДТС выбирает из токов сторон, участвующих в формировании дифференциального и тормозного тока, наибольший и присваивает ему название . Из суммы оставшихся токов сторон получается ток , т. е.
), (3.1)
. (3.2)
На рис. 3.2 показано расположение векторов и при внешнем КЗ (а) и при КЗ в зоне действия защиты (б).
Рис. 3.2. Расположение векторов и в различных режимах КЗ:
а – внешнее КЗ (α=180˚); б – КЗ в зоне действия защиты (α=0˚)
Дифференциальный ток в терминалах БЭ2704 защит Т (АТ) и ошиновки НН Т(АТ) определяется по выражению:
(3.3)
Тормозной ток в терминалах БЭ2704 защит Т (АТ) и ошиновки НН Т (АТ) в зависимости от угла между токами и определяется по выражению:
(3.4)
где α – угол между векторами токов и .
Дифференциальная защита трансформатора содержит чувствительное реле и дифференциальную отсечку.
Под чувствительным реле понимают дифференциальную защиту с торможением, характеристика срабатывания которой показана на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Характеристика срабатывания дифференциальной защиты с торможением
( начальный ток срабатывания;
ток торможения блокировки; коэффициент торможения;
ток срабатывания дифференциальной отсечки)
Чувствительное реле ДТЗ имеет токозависимую характеристику и сработает, если , при этом ток срабатывания ДТЗ определяется по выражениям:
если | (3.5) | |
, | если |
где – ток срабатывания чувствительного реле ДТЗ;
– уставка начального тока срабатывания, для терминала защиты Т(АТ) регулируется в диапазоне от 0,2 до 1,0 с шагом 0,01;
– тормозной ток;
– уставка начального тока торможения, определяет длину горизонтального участка тормозной характеристики, для терминала защиты Т (АТ) регулируется в диапазоне от 0,60 до 1,00 Iбаз .стор с шагом 0,01;
– уставка по коэффициенту торможения, для терминала защиты Т(АТ) регулируется в диапазоне от 0,2 до 0,7 с шагом 0,01.
При тормозном токе (ток торможения блокировки) характеристика срабатывания ДТЗ Т (АТ) изменяется:
если ³ Iторм.бл и ³ Iторм.бл , ДТЗ Т (АТ) блокируется; если < Iторм.бл или < Iторм.бл, наклон характеристики срабатывания ДТЗ Т(АТ) определяется коэффициентом торможения.
Уставка по току торможения блокировки изменяется в диапазоне от 1,5 до 3,0 Iбл.стор с шагом 0,01.
На рис. 4.4 приведены характеристики срабатывания ДТЗ Т(АТ) при различных коротких замыканиях.
Рис. 3.4. Характеристики срабатывания ДТЗ при различных КЗ:
а – КЗ в зоне действия защиты; б – витковое замыкание при токе нагрузки;
в – внешнее КЗ
Дифференциальная отсечка предназначена для быстрого отключения тяжелых повреждений с большим током КЗ в зоне действия защиты. Отсечка отстраивается от броска тока намагничивания.
Ток срабатывания отсечки (Iотс) изменяется в диапазоне от 6,5÷ 12,0 Iбаз стор с шагом 0,01.
Коэффициент возврата ДТЗ равен 0,6 о.е.
Время срабатывания ДТЗ при двукратном и более по отношению к току срабатывания не более 0,03 с. Время возврата не более 0,03 с.
Для ДТЗ Т (АТ), ошиновки НН Т(АТ) выбираются уставки:
• ток срабатывания ДТЗ;
• ток начала торможения ДТЗ;
• ток торможения блокировки ДТЗ;
• коэффициент торможения ДТЗ;
• уровень блокировки по 2-й гармонике ДТЗ;
• ток срабатывания дифференциальной отсечки ДТЗ.
Конфигурирование терминала
Рассмотрим конфигурацию терминала на примере схемы соединения силового трансформатора ВН/СН/НН – Y/Y/∆.
Первичные номинальные токи, А, трансформатора:
; ; ,
где − номинальная мощность трансформатора, автотрансформатора, МВ∙А; − номинальное напряжение соответствующей обмотки трансформатора, кВ.
Базисные токи, А, по сторонам соответственно равны:
на стороне ВН
,
на стороне СН ,
на стороне НН
,
где – коэффициент схемы соединения вторичных обмоток соответствующей группы ТА, принимается равным 1или о.е.
Дата: 2016-10-02, просмотров: 300.