Типовыми схемами защиты предусматривается в соответствии с требованиями ПУЭ возможность перевода действия отключающего контакта газового реле (кроме реле отсека РПН) на сигнал и выполнения раздельной сигнализации от сигнального и отключающего контактов реле. Газовое реле отсека РПН должно действовать только на отключение.
При выполнении газовой защиты с действием на отключение принимаются меры для обеспечения надёжного отключения выключателей трансформатора при кратковременном замыкании соответствующего контакта газового реле.
Газовая защита установлена на трансформаторах ПГВ и на внутрицеховых трансформаторах мощностью 630 кВА и более. Применяем реле типа РГУЗ-66.
Защита от повреждений внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газа, может быть выполнена и с помощью реле давления, а защита от понижения уровня масла — реле уровня в расширителе трансформатора.
10.2 Защита от повреждений на выводах и от внутренних повреждений
трансформатора
Для этой цели будем использовать продольную дифференциальную токовую защиту, действующую без выдержки времени на отключение повреждённого трансформатора от неповреждённой части электрической системы с помощью выключателя. Данная защита осуществляется с применением реле тока, обладающих улучшенной отстройкой от бросков намагничивающего тока, переходных и установившихся токов небаланса. Согласно рекомендациям [3] будем использовать реле с торможением типа ДЗТ-11. Рассматриваемая защита с реле ДЗТ-11 выполняется так, чтобы при внутренних повреждениях трансформатора торможение было минимальным или совсем отсутствовало. Поэтому тормозная обмотка реле обычно подключается к трансформаторам тока, установленным на стороне низшего напряжения трансформатора.
Произведём расчёт продольной дифференциальной токовой защиты трансформаторов ПГВ, выполненной с реле типа ДЗТ- 11.
Для этого сначала определим первичные токи для всех сторон защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности:
(10.2.1)
где Sном — номинальная мощность защищаемого трансформатора, кВА;
Uном ср— номинальное напряжение соответствующей стороны, кВ.
Ток для высшей стороны напряжения:
Адля низшей стороны напряжения:
Применяем трансформаторы тока с nт вн=50/5 и nт нн.=1000/5. Схемы соединения трансформаторов тока следующие: на высшей стороне Δ , на низшей стороне — Y. Определим соответствующие вторичные токи в плечах защиты:
(10.2.2)где Ксх — коэффициент схемы включения реле защиты, который согласно [3] для ВН равен
, для НН – 1.Тогда с использованием выражения (10.2.2):
А А.Первичный минимальный ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от броска тока намагничивания:
(10.2.3)где Котс=1,5 –– коэффициент отстройки.
А.
Расчётный ток срабатывания реле, приведённый к стороне ВН:
А.Расчётное число витков рабочей обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны ВН:
(10.2.4)где Fcp=100 — магнитодвижущая сила срабатывания реле, А.
АСогласно условию WВН ≤WВН.pаcч принимаем число витков WВН=7, что соответствует минимальному току срабатывания защиты:
А
Расчётное число витков рабочей обмотки реле, включаемых в плечо защиты со стороны НН:
, (10.2.5)Принимаем ближайшее к
целое число, то .Определим расчётное число витков тормозной обмотки, включаемых в плечо защиты со стороны НН:
где e=0,1 — относительное значение полной погрешности трансформатора тока;
Δu — относительная погрешность, обусловленная РПН, принимается равной половине суммарного диапазона регулирования напряжения;
a – угол наклона касательной к тормозной характеристике реле типа ДЗТ-11, tg a=0,75.
Для ТДН-1000/110 Δu=0,5·2·9·0,0178=0,16
Согласно стандартного ряда, приведённого в [3], принятое число витков тормозной обмотки для реле ДЗТ-11 wT=9.
Определим чувствительность защиты при металлическом КЗ в защищаемой зоне, когда торможение отсутствует. Для этого определим ток КЗ между двумя фазами на стороне НН трансформатора:
кА; .Коэффициент чувствительности:
, (10.2.7) ,
что удовлетворяет условиям.
Определим чувствительность защиты при КЗ в защищаемой зоне, когда имеется торможение.
Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке реле:
Вторичный ток, подводимый к тормозной обмотке:
АРабочая МДС реле:
, (10.2.9) Н.
Тормозная МДС реле:
(10.2.10) Н.
По характеристике срабатывания реле, приведённой в [10], графически определяем рабочую МДС срабатывания реле: Fc.p=102 Н. Тогда коэффициент чувствительности:
, (10.2.11) , что удовлетворяет условиям.
10.3 Максимальная токовая защита
На стороне НН ток срабатывания защиты МТЗ–1:
, (10.3.1)где К0=1,2 – коэффициент отстройки;
Кв=0,85 – коэффициент возврата реле РТ–40.
А.На стороне ВН (110 кВ) ток срабатывания защиты МТЗ–2:
, (10.3.2) А.Ток срабатывания реле на стороне ВН:
, (10.3.3) А.Коэффициент чувствительности МТЗ–2
, (10.3.4) , что удовлетворяет условию.Ток срабатывания реле на стороне НН:
, (10.3.5) А.Коэффициент чувствительности в основной зоне:
, (10.3.6) , что удовлетворяет условию.Коэффициент чувствительности в резервной зоне:
, (10.3.7) , что удовлетворяет условию.Защита от перегрузки:
, (10.3.8) А. А.10.4 Защита от токов внешних многофазных КЗ
Защита предназначена для отключения внешних многофазных КЗ при отказе защиты или выключателя смежного повреждённого элемента, а также для выполнения функций ближнего резервирования по отношению к основным защитам трансформатора (дифференциальной и газовой). В качестве защиты трансформатора от токов внешних КЗ используются:
1 токовые защиты шин секций распределительных устройств низшего и среднего напряжений, подключенных к соответствующим выводам трансформатора;