Продольная дифференциальная защита

Принцип действия продольной дифференциальной защиты основывается на сравнении токов в начале и конце защищаемой зоны. В соответствии с принципом действия этой защиты трансформаторы тока устанавливаются с обеих сторон трансформатора. Их вторичные обмотки соединяются так, чтобы при нагрузке и внешних к.з. в реле протекала разность вторичных токов. В этом случае при к.з. в зоне защиты ток в реле будет равен сумме вторичных токов, реле приходит в действие и отключает трансформатор, а при токах нагрузки и внешних к.з. ток через реле протекать не будет, и защита не срабатывает.

Расчет защиты.

Первичные номинальные токи на сторонах трансформатора:

I_{НОМ 1}=1718А;

I_{НОМ 2}=164 А.

Определим расчетные коэффициенты трансформации

трансформаторов тока:

К _ТА = (2.39)

К _ТАY = (2.40)

Принимаем К _ТА = 400, К _ТАY = 60.

Тогда вторичные номинальные токи в плечах дифференциальной защиты:

i= A; (2.41)

i₂ = А. (2.42)

В качестве основной стороны защиты принимаем сторону 110 кВ трансформатора.

Определим ток срабатывания защиты исходя из двух условий отстройки:

а) от броска тока намагничивания:

I_С,З.=К_ОТС * I_{НОМ ТРВН} = 13 * 164 = 213,2 А; (2.43)

где К_отс =1,3 для реле РНТ-565;

I_{НОМ ТРВН} - номинальный ток трансформатора, приведенный к

основной стороне.

б) от максимального тока небаланса:

I_С,З.=К_ОТС * I_{НБ.МАКС} , (2.44)

I_{НБ.МАКС} = I_НБ.^’+ I_НБ.^’’ + I_НБ.^’’’ (2.45)

где I_НБ.^’ - составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью трансформаторов тока:

I_НБ.^’ = К_а * К_ОДН * f_i * I _K⁽³⁾ (2.46)

где К_а - коэффициент, учитывающий переходный режим, для реле с

БНТ К_а=1;

К_ОДН - коэффициент однотипности;

f_i - коэффициент, учитывающий 10% погрешность трансфор-

маторов тока;

I _K⁽³⁾ - максимальное значение тока к.з. за трансформатором,

приведенное к основной стороне трансформатора.

I_НБ.^’’- составляющая тока небаланса обусловленная регу­лированием напряжения защищаемого трансформатора:

I_НБ.^’’= А (2.47)

где, - половина диапазона регулирования напряжения.

I_НБ.^’’’ - составляющая тока небаланса, обусловленная неточностью

установки на коммутаторе реле расчетного числа витков уравнительных обмоток:

I_НБ.^’’’ = , (2.48)

где W_{HEOCH РАСЧ} и W_{HEOCH УСТ} - соответственно расчетное и установленное

число витков обмоток РНТ для неосновной стороны.

На первом этапе расчета уставки дифференциальной защиты I_НБ.^’’’ не учитывается:

I_С.З. = К_ОТС (I_НБ.^’ + I_НБ.^’’) = 1,3*(144+ 72)= 280,8 А.

За расчетную величину тока срабатывания защиты принимаем

I_С.З. =280,8 А.

Проверка чувствительности:

К_Ч = > 2 (2.49)

Ток срабатывания реле:

I_СР.= А (2,50)

Расчетное число витков обмотки реле с основной стороны:

W_1РАСЧ = ,

где F_CР - магнитодвижущая сила, для реле РНТ-565 F_СР, = 100.

Выбираем установленное число витков основной стороны:

W_1УСТ = 12..

Определим число витков обмоток реле для неосновной стороны из условия, чтобы в режиме нагрузки или внешнего к.з. ток в реле отсутствовал:

W_{2НЕОСН.РАСЧ} = (2.52)

Принимаем число витков неосновной стороны:

W_{2НЕОСН.УСТ} = 10.

Тогда третья составляющая тока небаланса:

I_НБ.^’’’= А.

Определим ток небаланса с учетом I_НБ.^’’’:

I_{НБ.МАКС} = I_НБ.^’+ I_НБ.^’’ + I_НБ.^’’’ =144 + 72 + 1189 = 3349 А.

Ток срабатывания защиты:

I_{С 3} = К_ОТСс • I_НБ = 1,3 • 334,9 = 435,37 А.

Проверка чувствительности:

К_Ч = > 2

Защита обладает достаточной чувствительностью.