Особенности исполнения и расчёта уставок резервных токовых

Особенности исполнения и расчёта уставок
резервных токовых защит от витковых замыканий
в обмотках НН управляемых шунтирующих
реакторов, трансформаторов и
автотрансформаторов
Шалимов А.С.
Схема управляемого шунтирующего реактора 500кВ
типа РТУ однофазного исполнения
РОДУ – однофазная электромагнитная часть
реактора
СО
– сетевая обмотка
КО – компенсационная обмотка
ОУ – обмотка управления
ТМП – трансформатор подмагничивания с
преобразователем
ПП
– полупроводниковые трёхфазные
преобразователи
САУ – система автоматического управления
УЗП – устройство защиты от перенапряжений
ДПТ – датчик постоянного тока
TV – трансформатор напряжения
TA – трансформатор тока
1
Распределение токов в обмотках УШР при витковом
замыкании (100% обмотки) в фазе В обмотки НН
2
Обеспечение селективности и быстродействия МТЗ от
витковых замыканий
Селективная блокировка МТЗ от витковых замыканий КО током нулевой последовательности
3
Варианты исполнения токовых защит КО УШР
1. МТЗ и ТЗОП от междуфазных КЗ в
КО и на ее выводах (включая
отходящие присоединения ошиновки
НН), с подключением измерительных
цепей защиты на разность вторичных
фазных токов ТТ, установленных
непосредственно в фазах КО.
2. МТЗ и ТЗОП от междуфазных КЗ в КО и на ее выводах (включая отходящие
присоединения ошиновки НН), чувствительная к межвитковым замыканиям в
КО, с подключением измерительных цепей защиты на вторичные фазные токи
ТТ, установленных непосредственно в фазах КО.
4
Расчёт параметров токовых защит КО УШР
Вариант 1
Вариант 2
Междуфазная МТЗ
Фазная МТЗ
Ток срабатывания МТЗ КО
50  1 I    I CЗ  K ОТ С  ( I СЗ.ПР ЕД.n +  I Р АБ.МАКС( N -n ) )
где KОТС = 1,3 – коэффициент отстройки;
IСЗ.ПРЕД.n – ток срабатывания МТЗ (присоединения n) с которой производится согласование;
∑IРАБ.МАКС(N-n) – геометрическая сумма максимальных токов нагрузки питаемых присоединений, исключая нагрузку
присоединения c МТЗ которого производится согласование.
50  1 I    I CЗ  K ОТ С  I НБ.Р АСЧ
50  1 I    I CЗ  K ОТ С  I НБ.Р АСЧ
где KОТС = 1,3 – коэффициент отстройки;
IНБ.РАСЧ = KПЕР∙ε∙I0КЗ.ВН – расчетный ток небаланса защиты
при внешнем КЗ на стороне ВН УШР;
KПЕР – коэффициент, учитывающий переходный режим КЗ;
ε – относительное значение полной погрешности ТТ;
I0КЗ.ВН = 3 ∙I0 Н.СО/3 = I0 Н.СО – максимальная величина тока
нулевой последовательности, протекающего при однофазном КЗ
на землю в замкнутом контуре КО УШР на ошиновке ВН УШР,
или 1/3 часть тока нейтрали СО УШР;
3 ∙ I0 Н.СО = I НОМ.УШР/uКЗ – ток нулевой последовательности в
нейтрали СО УШР;
uКЗ – номинальное значение напряжения КЗ УШР, о.е.
МТЗ КО
где KОТС = 1,5÷2,0 – коэффициент отстройки;
IНБ.РАСЧ = KНЕС∙I НОМ.УШР/3 – расчетный ток небаланса
нулевой последовательности в фазах КО УШР;
KНЕС = 0,1 – коэффициент несимметрии нулевой
последовательности в предельных нагрузочных режимах
энергосистемы.
5
Расчёт параметров токовых защит КО УШР
Ток срабатывания ТЗОП КО
46  1 I   I CЗ  KОТ С  I СЗ.ПРЕД.Т ЗОП
где KОТС = 1,3 – коэффициент отстройки;
IСЗ.ПРЕД.ТЗОП – уставка по току срабатывания ТЗОП предыдущего элемента
(выпрямительного преобразователя ТМП).
Время срабатывания МТЗ и ТЗОП КО
50 / 46  1 T   TПРЕД.Т З  TЗАП
где TCP.ПРЕД.ТЗ – уставка по времени срабатывания токовых защит предыдущих элементов
(выпрямительных преобразователей ТМП);
TЗАП =0,3 ÷ 0,4 с – время запаса (ступень селективности).
ТЗОП КО
6
Селективная блокировка МТЗ КО от витковых
замыканий током нулевой последовательности
Ток пуска блокировки МТЗ:
50 N  1 I    I СЗ  K СОГЛ  3  I СЗ.МТ З
где KСОГЛ = 0,7÷0,8 – коэффициент согласования;
IСЗ.МТЗ – уставка по току срабатывания фазной МТЗ,
приведенная к напряжению стороны ВН УШР.
7
Защита от витковых замыканий обмоток НН
трансформаторов и автотрансформаторов
8