Загрузил Юра Воробьев

1.3.1 Расчет Сириус Т3

реклама
1.3.4 Расчет дифференциальной токовой защиты
Трансформатор ТДТН 115 (± 16%) /38,5 (±5%) /6 кВ мощностью 40
МВА. Установлен на двухтрансформаторной подстанции. Питание имеется
только со стороны ВН, на сторонах ВН и СН трансформаторы работают
параллельно.
На
стороне
НН
имеется
реактор,
входящий
в
зону
дифференциальной защиты. Первичная схема подстанции, схема замещения
и токораспределение в расчетных режимах приведены на рис.1.4.
110 / 3 кВ
110 / 3 кВ
16,74 Ом
16,74 Ом
804 А
16,5 Ом
16,5 Ом
16,8 Ом
16,8 Ом
а)
29 Ом 1142 А
29 Ом
29 Ом
б)
126 / 3 кВ
110 / 3 кВ
16,74 Ом
в)
126 / 3 кВ
25,11 Ом
25,11 Ом
591 А
1389 А
29 Ом
41,6 Ом
41,6 Ом
41,6 Ом
27,7 Ом
27,7 Ом
988А
28,6 Ом
г)
е)
д)
Рис.1.5 Первичная схема (а), схемы для расчета токов КЗ на стороне
НН (б, в, д, е) и на стороне СН (г).
Примечание.
В
схеме
замещения
на
рис.
сопротивления
трансформатора и напряжения питающей системы указаны для крайних
реально возможных отклонений регулятора в сторону уменьшения (б, в, г) и
увеличения (д, е) напряжения регулируемой обмотки; сопротивления
системы указаны для максимального и минимального режима.
Расчет по полному диапазону регулирования.
Таблица 1.4 - Расчет первичных и вторичных токов сторон
трансформатора по полному диапазону регулирования РПН.
Обозначение и
Наименование величины
метод
определения
Первичный ток на
𝑆ном
сторонах защищаемого
𝐼ном =
трансформатора,
√3 ∙ 𝑈ср.ном
соответствующий его
номинальной
мощности, А
Коэффициент
трансформации
KI
трансформатора тока
Вторичный ток в плечах
𝐼ном
защиты, соответствующий
𝐼
=
ном.в
номинальной мощности
KI
защищаемого трансформатора, А
Принятые значения
Iном
Размах РПН,%
Размах РПН
Числовое значение для стороны
115 кВ
35 кВ
6 кВ
40000
√3 ∙ 115
= 201
=
40000
√3 ∙ 38,5
= 601
1000/5
201
=
1000/5
= 1,01
1000/5
=
40000
√3 ∙ 6,6
= 3503
=
4000/5
601
3503
=
=
1000/5
4000/5
= 3,01
= 4,4
1
3
4,4
16
Расчет по используемому диапазону регулирования:
За реально возможный диапазон регулирования напряжения принят
диапазон от 96,5 кВ до 126 кВ. Середина диапазона равна:
96,5 + (126 - 96,5)/2= 111,25 кВ. Это значение и принимаем за Uопт.
Дальнейший расчет сведен в таблицу 1.5.
Таблица 1.5 - Расчет первичных и вторичных токов сторон
трансформатора по среднему диапазону регулирования РПН.
Наименование
величины
Первичный ток на
сторонах
защищаемого
трансформатора,
соответствующий его
номинальной
мощности, А
Коэффициент
трансформации
трансформатора тока
Вторичный ток в
плечах защиты,
соответствующий
номинальной
мощности
защищаемого
трансформатора, А
Принятые значения
Размах РПН,%
Обозначение и
метод
определения
𝐼ном =
𝑆ном
√3 ∙ 𝑈ном.ср
KI
𝐼ном,в =
Числовое значение для стороны
115 кВ
35 кВ
6 кВ
40000
√3 ∙ 111,25
= 208
=
40000
√3 ∙ 38,5
= 601
1000/5
𝐼ном
𝐾ном
𝐼ном
Размах РПН
208
=
1000/5
= 1,04
=
40000
√3 ∙ 6,6
= 3503
1000/5
=
4000/5
601
3503
=
=
1000/5
4000/5
= 3,01
= 4,4
1,04
3
4,4
100 ∙ (126 − 96,5)/(2 ∙ 111,25 = 13
1.3.5 Расчет дифференциальной отсечки (ДЗТ-1)
Согласно [ 5 ] для рассмотренного выше трансформатора производим
отстройку от срабатывания при КЗ на стороне НН по формуле (1.1)
(рис.1.5 в):
Iдиф/Iном ≥ 1,2·0,7·5,5=4,6 А.
где Iкз.вн.макс.* =1142 / 208= 5,5 А;
Отстройка от срабатывания при КЗ на стороне СН (рис.1.5 г):
Iкз.вн.макс.* =1389 / 208= 6,7 А;
Iдиф/Iном ≥ 1,2·0,7·6,7=5,6 А.
Принимаем уставку дифотсечки Iдиф/Iном = 6 А.
1.3.6 Расчет дифференциальной отсечки (ДЗТ-2)
Для рассмотренного трансформатора с учетом табл. 1.5 принимаем:
Iд1/Iном = 0,3; Δf добав = 0,04.
Расчетный ток небаланса, порождаемый сквозным током, определяется
выражением (1.2):
Iнб.расч=(2·1·0,1+0,13+0,04) · Iскв=0,37·Iскв
Определяем дифференциальный ток:
IДИФ = Котс·Iнб.расч = 1,3·0,37·Iскв =0,481·Iскв
Определяем коэффициент снижения тормозного тока:
Ксн Т = Iторм / Iскв√1(1 — 0,37) = 0,8
Чтобы реле не сработало, коэффициент торможения в процентах
должен определяться по выражению (1.6):
Кторм ≥ 100·0,481 / 0,8 = 60;
Вторая точка излома тормозной характеристики выбирается из
диапазона Iт2 / Iном= 1,5 - 2. Принимаем Iт2 / Iном= 1,5.
Первая точка излома тормозной характеристики вычисляется в реле
автоматически по выражению (1.7):
Iт1 / Iном = 0,3·100 /60 = 0,5.
Уставка блокировки от второй гармоники Iдг2 / Iдг1, рекомендуется на
уровне 12-15%.
Принимаем Iдг2 / Iдг1 = 0,15.
I диф
Зона срабатывания
60 0
1
К торм,%
100

I д1 / I ном
1
 tg ( )
I торм
2
I т 2 / I ном
Рис. 1.6 Тормозная характеристика защиты.
Рассчитаем коэффициент чувствительности для рассматриваемой сети
(рис.1.5
а).
Первичный
ток
срабатывания
защиты
при
отсутствии
торможения:
Iс.з = Iном·(Iд1 / Iном) = 208 - 0,3 = 62,4 А.
При проверке чувствительности защиты учитываем, что благодаря
направленности торможения при внутренних КЗ тормозной ток отсутствует.
Чувствительность при двухфазном КЗ на стороне НН ниже реактора
(рис.1.5 д):
Кч = 591·0,87 / 62,4 = 8,2.
Чувствительность при двухфазном КЗ на стороне НН выше реактора
(рис. 1.5 е):
Кч = 988·0,87 / 62,4 = 13,8.
Чувствительность при КЗ на стороне СН (рис. 1.5 г):
Кч=1389 / 62,4= 22,3.
Поскольку защита трансформатора достаточно чувствительна при КЗ
ниже реактора, установка самостоятельной защиты реактора не требуется.
1.3.7 Сигнализация небаланса в плечах дифференциальной защиты
(ДЗТ-3)
Выбираем
уставки
срабатывания
защиты
от
небаланса
дифференциальной защиты (ДЗТ-3), действующей на сигнал.
Принимаем Iд / Iном = 0,1; T,c = 10.
Выбираем уставку для контроля перегрузки по току в трех обмотках
трансформатора.
Для рассмотренного трансформатора максимальный ток внешнего
расчетного КЗ равен 804 А. Относительное значение этого тока равно:
Iкз.вн.макс* = 804 / 201 = 4.
Уставка отсечки равна:
Iдиф/Iном ≥ 1,2·0,7·4 = 3,4.
Принимаем уставку Iдиф/Iном = 4.
Скачать