Аннотация
Введение
Исходные данные.
Заданы тип понижающего трансформатора, его мощность, напряжения обмоток, реактансы системы, напряжения короткого замыкания между каждой из пар обмоток. Дифференциальную защиту выполнить на реле ДЗТ – 1.
Таблица 1 – Исходные данные
| Трансформатор
| ТДТНЖ – 40000
|
| Напряжение сторон, кВ
| 115 ± 16%
| 38,5 ± 5%
| 27,5
|
| Схема соединения обмоток
| 
| 
| 
|
| Напряжение к.з между каждой из обмоток
| Uк.в-с = 17%
| Uк.в-н = 9,8%
| Uк.с-н = 6,6%
|
| Реактансы системы
| XC.max = 0,109
| XC.min = 0,268
|
| Тип реле
| ДЗТ-1
|
| | | | | |
Рисунок 1 - Исходные данные для расчета дифференциальной защиты.
1 Особенности защиты трансформаторов.
Понижающие трансформаторы с первичным напряжением 110-220 кВ оборудуют защитами: дифференциальной и газовой — от внутренних повреждений, максимальной токовой с блокировкой по напряжению — от внешних коротких замыканий, максимальной токовой с выдержкой времени — от перегрузок. Кроме того, устанавливают специальные защиты — от застревания механизма регулятора напряжения под нагрузкой и температурную (от перегрева) с автоматическим включением дутьевого искусственного охлаждения. Сигнал о превышении температуры подается при нагреве масла до 75-80 °С. При температуре масла выше 55 °С независимо от нагрузки включается дутьевое охлаждение. Когда ток трансформатора достигает 0,7 номинального, независимо от температуры масла также включается дутьевое охлаждение.
Газовая защита выполняется двухступенчатой. Ее первая ступень действует на сигнал, вторая на отключение трансформатора со стороны всех обмоток.
Дифференциальная защита выполняется с отстройкой от бросков тока намагничивания. Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты должен быть не менее 2. Дифференциальная защита выполняется без выдержки времени и действует на отключение выключателей со стороны всех обмоток.
Максимальная токовая защита со стороны обмотки высшего напряжения выполняется в трехрелейном исполнении и действует на отключение выключателей со стороны всех обмоток. Чувствительность проверяется по двухфазному к.з. на выводах обмоток среднего и низшего напряжений. Коэффициент чувствительности должен быть не менее 1,5. При необходимости такая защита выполняется с комбинированным пуском.
Выдержку времени выбирают на одну ступень больше, чем у защиты вторичных обмоток.
Максимальная токовая защита от перегрузки выполняется в однорелейном исполнении в одной фазе со стороны обмотки высшего напряжения. Выдержку времени принимают 9 с.
Максимальная токовая защита от перегрева масла, действующая на включение обдува трансформатора, выполняется так же одним реле в одной фазе со стороны обмотки высшего напряжения.
На стороне обмотки 27,5 кВ понижающего трансформатора устанавливается максимальная токовая зашита с выдержкой времени в двухрелейном исполнении с комбинированным пуском по напряжению. Эта защита реагирует на все короткие замыкания на шинах 27,5 кВ и, кроме того, резервирует защиты присоединений 27,5 кВ (фидера контактной сети, линий ДПР и др.).
2 Расчет продольной дифференциальной токовой защиты силового трансформатора.
Расчет номинальных параметров трансформаторов тока.
Расчет номинальных параметров и выбор трансформаторов тока производим в следующем порядке:
а) Расчет номинальных токов трансформатора (высокой (ВН), средней (СН) и низкой сторон (НН)), А:
(2.1)
где 
- номинальная мощность трансформатора (
= 40000 кВА);
- номинальное напряжение соответствующей из сторон трансформатора (ВН, СН, и НН), кВ.
б) Выбор коэффициента трансформации трансформаторов тока.
В целях повышения надежности защиты и уменьшения полных погрешностей трансформаторов тока (ТА), целесообразно применять несколько завышенные коэффициенты трансформации ТА, против расчетных значений коэффициентов. Для их получения округляем рассчитанное значение номинального тока первичной обмотки до ближайшего наибольшего номинального тока (по шкале номинальных первичных токов) и выбираем коэффициенты трансформации по формуле: 
(2.2)
где 
- номинальный первичный ток трансформатора тока;
- номинальный вторичный ток трансформатора тока.
в) Выбор схемы соединения трансформаторов тока.
Для компенсации углового сдвига токов ТА, со стороны звезды, обмоток понижающего трансформатора, ТА соединяются в треугольник, а со стороны треугольника - в звезду.
г) Расчет вторичных токов.
Вторичные токи трансформаторов тока рассчитываются по формуле, А:
(2.3)
где 
- коэффициент схемы, зависящий от соединения трансформаторов тока (
для соединения ТА в звезду и 
для соединения ТА в треугольник);
- коэффициент трансформации трансформаторов тока
Результаты расчетов заносим в таблицу 3.
Таблица 3 – Номинальные параметры трансформаторов тока
|
| 115 кВ
| 38,5 кВ
| 27,5 кВ
|
| Номинальные токи понижающего трансформатора
| 
| 
| 
|
Коэффициент трансформации ТА ( )
| 400/5
| 600/5
| 1000/5
|
| Схема соединения ТА
|
|
| 
|
| Коэффициент схемы ()
| 
| 
| 1
|
| Вторичные токи ТА
| 
| 
| 
|
Так как вторичный ток на стороне 38,5 кВ больше 5 А, принимаем, что сторона 38,5 кВ загружена на 50%, следовательно
, но в дальнейшем при расчете числа витков уравнительной обмотки для стороны среднего напряжения используется рассчитанное значение вторичного тока, а именно
.
2.2 Схема замещения силового трансформатора.
Рисунок 2 - Схема замещения трансформатора. Точки К-1 и К-2 точки короткого замыкания на шинах среднего (СН) и низкого (НН) напряжений.
2020-10-11
220
