Проектирование микропроцессорных защит понижающих трансформаторов напряжением 35-220 кВ

Вариант 33.

Рис. 1. Схема понизительной подстанции для трансформаторов с расщепленной обмоткой.

Таблица 1. Исходные данные для расчета уставок защит трансформатора.

Номинальное напряжение обмотки высшего напряжения (ВН) всех трансформаторов (табл.1) Uном вн = 115 кВ. Диапазон регулирования напряжения под нагрузкой.

(РПН) DU = ±12%.

Группой соединения обмоток трансформатора является звезда/треугольник-11 (Y/? -11).

Выбор защит понижающего трансформатора ДЗТ трансформатора выполняется на основе терминала «Сириус-T», к которому подключаются контакты газовых реле.

В качестве резервных защит используется МТЗ на сторонах ВН и НН. МТЗ ВН реализуется на основе терминала «Сириус-УВ», а МТЗ НН — «Сириус-2-В».

Для МТЗ ВН выбирается комбинированный пуск по напряжению от цепей ТН стороны НН.

При достаточной чувствительности МТЗ НН может выполняться без пуска по напряжению.

МТЗ ВН и НН выполняются с одной выдержкой времени. Защита от перегрузки с действием на сигнал реализуется на основе терминала «Сириус-T».

Во всех терминалах включаются функции УРОВ.

Расчет установок дифференциальной защиты трансформатора Поскольку трансформатор имеет группу соединения Y/?-11, а ТТ сторон ВН и НН собраны в «звезду», то для компенсации сдвига токов по фазе в плечах защиты выбираем значения установок: «Группа ТТ ВН»=11 и «Группа ТТ НН»=0.

Результаты расчета ДЗТ трансформатора на основе терминала «Сириус-Т» приведены ниже.

Таблица 2. Расчет вторичных токов в плечах продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора.

Наименование величины.	Обозначение и расчётная формула.	Числовые значения для сторон.
110 кВ (ВН).	11 кВ (НН).
Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А.
Схема соединения ТТ.	Y.	Y.
Коэффициент трансформации ТТ.	К1	75/5.	600/5.
Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора, А.
Базисные токи сторон ВН и НН, А.	3,4.	4,4.

Таблица 3. Расчет установок дифференциальной защиты трансформатора.

Уставка, диапазон значений.	Расчётное условие.	Расчётное выражение.	Расчёт.	Принятое значение.	Примечание.
Дифференциальная токовая отсечка ДЗТ-1.
(0.3−1).	Отстройка от максимального тока небаланса при протекании номинального тока.	0.5.
(10−100).	Отстройка от тока небаланса в режимах перегрузки.	61%.
(1−3).	Обеспечение начального торможения только в режиме перегрузок.			1.5.
Проверка условия.
(0.06−1).	Отстройка от броска тока намагничивания.	0.12.
(4−30).	Отстройка от максимального тока небаланса при внешнем КЗ.
Отстройка от броска тока намагничивания.
(0−3).	Отстройка от времени протекания броска тока намагничивания.	0 с.	Отстройка от БТН по времени не применяется.
Сигнализация небаланса в плечах защиты (ДЗТ-3).
(0.1−2).	Обеспечение чувствительности к токам небаланса в нормальных режимах без КЗ.	0.1.	Рекомендуемое значение 0.1.
(1−999) с.	Отстройка от кратковременных токов небаланса.		Рекомендуемое значение 10 с.

Для расчёта К_Ч рассчитывается относительное значение минимального тока двухфазного КЗ.

Для тока I⁽²⁾_КЗМИН* рассчитывается тормозной ток как.

Определение значения тока срабатывания ДЗТ-2 для расчета K_Ч:

Рассчитываем коэффициент чувствительности.

Рассчитанный коэффициент чувствительности ДЗТ-2 превышает минимальный допустимое значение, равное 2.

Расчет установок МТЗ трансформатора В целях предотвращения срабатывания при замыканиях на землю в сети 110 кВ для МТЗ ВН терминала «Сириус-УВ» включена «цифровая» сборка токовых цепей в «треугольник» (установка «Сборка МТЗ-Y/?«=??), а коэффициент схемы в расчетах принят равным 3.

По результатам расчетов коэффициент чувствительности МТЗ ВН и НН больше минимально допустимого, равного 1,5. Проверка чувствительности МТЗ НН в конце зоны резервирования не проводилась. Пуск по напряжению МТЗ НН не вводится.

Для конфигурирования терминалов «Сириус-УВ» и «Сириус-2-В» выбрана «ступень» МТЗ-1. Остальные «ступени» и токовая защита нулевой последовательности в «Сириус-УВ» выведены.

понижающий трансформатор релейный ток Расчет установок защиты от перегрузки Защита от перегрузки устанавливается на стороне ВН. Защита реализуется на основе терминала «Сириус-T» и выполняется с действием на сигнал.

Таблица 4. Расчет уставок МТЗ трансформатора.

Уставка, параметр	Расчётное выражение.	Расчёт.	Принятое значение.	Примечание.
Расчёт уставок и чувствительности МТЗ НН без пуска по напряжению ведётся в первичных величинах, приведённых к стороне НН.
IСЗ, А.	2321 А.
КЧ, 1	2,8.
tCЗ, с.		1.6 с.
Расчёт уставок и чувствительности МТЗ ВН с комбинированным пуском по напряжению ведётся в первичных величинах, приведённых к стороне ВН.
IСЗ, А.	64 А.
UСЗ, кВ.	6,42 кВ.
U2 СЗ, кВ.	1,1 кВ.
КЧ, 1	9,8.
Расчёт коэффициента чувствительности по напряжению не проводится.
tСЗ, с.	2 с.

Таблица 5. Расчет вторичных значений уставок МТЗ трансформатора.

Обозначение уставки и её допустимые значения.	Расчётное выражение.	Расчёт.	Принятое значение.	Примечания.
МТЗ НН (Сириус-2-В).
I, А МТЗ-1.5 А. (2−200). МТЗ-2.5 А. (1−200).	19,3 А.	Выбирается МТЗ-1, остальные «ступени» выводятся.
Т, с МТЗ-1. (0−10).
МТЗ ВН (Сириус-УВ).
I, А МТЗ-1. (2−200). МТЗ-2. (0.4−200).	7,4 А.	Выбирается МТЗ-1, а МТЗ-2 выводится.
UКОНТР, В. (5−100).		58,4 В.
U2, В. (5−100).	10 В.
Т, с МТЗ-1. (0−19.99).	2 с.

Таблица 6. Расчет уставок защиты от перегрузки.

Уставка.	Расчётное условие в табл. 8.	Расчётное выражение в табл. 8.	Расчёт.	Принятое значение.	Примечание.
IСЗ, А.	Обеспечение возврата в исходное состояние после отключения внешнего КЗ или снятия перегрузки.		55,5 А.
tСЗ, c.	Отстройка от времени срабатывания резервных защит трансформатора.			9 с.
Отстройка от времени кратковременных перегрузок.

Таблица 7. Расчет вторичных значений уставок защиты от перегрузки.

Обозначение уставки и её допустимые значения.	Расчётное выражение.	Расчёт.	Принятое значение.	Примечание.
IВН, А.	3,7 А.
IВН/IНОМ.ВН (0.4−20).	0.74.
ТПЕРЕГРУЗКИ, с. (0.1−99.99).	9 с.

Разработка схемы распределения по трансформаторам тока и напряжения устройств РЗА Схема выполнена в соответствии с [14], где кроме защит трансформатора показаны устройства автоматики и контроля. Схема распределения по ТТ и ТН защит трансформатора с расщепленной обмоткой приведена на рисунке:

Рис. 2. Схема распределения по трансформаторам тока и напряжения устройств РЗА двухобмоточного трансформатора с расщепленной обмоткой