
Требуется выполнить расчет уставок дифференциальной защиты на терминале RET 670 (фирмы «ABB») для защиты трансформатора типа ТДТН-16000/110.
Читать еще: Расчет уставок резервных защит трехобмоточного трансформатора.
Исходные данные:
Данные трансформатора:
- Трехобмоточный трансформатор типа ТДТН-16000/110;
- Схема и группы соединения обмоток звезда/звезда/треугольник-0-11;
- Мощность = 16 МВА;
- Номинальное напряжение обмоток: 115±9х1,78%/38,5±2х2,5%/11 кВ;
- Напряжения короткого замыкания:
- Сторона 110 кВ UкВС=10,5%;
- Сторона 35 кВ UкВН=17%;
- Сторона 10 кВ UкСН=6%.
- Коэффициенты трансформации трансформаторов тока:
- КттВН=300/5;
- КттСН=300/5;
- КттНН=1000/5.
- Максимальные и минимальные токи короткого замыкания:
- КЗ на ВН:
- Ток трехфазный максимальный =4317 А;
- Ток трехфазный минимальный =1851 А.
- КЗ на СН:
- Ток трехфазный максимальный = 728 А;
- Ток трехфазный минимальный = 504 А.
- КЗ на НН:
- Ток трехфазный максимальный = 487 А;
- Ток трехфазный минимальный = 342 А
Расчет дифференциальной защиты
1. Первое что мы должны выполнить, это проверить обеспечивается ли цифровое выравнивание токов плеч защищаемого трансформатора, для этого определяем первичные номинальные токи:

2. Определяем вторичные номинальные токи на сторонах трансформатора с учетом установки группы ТТ «звезда» со всех сторон защищаемого трансформатора, т.е. Ксх=1 на всех сторонах трансформатора.

По Таблице В.1.1 приложения В [Л1, с163] выбираем номинальный ток входа устройства для каждого плеча защиты и относительную погрешность выравнивания при Iном.вт=1-5, соответственно iном.т.n = 5A, Δf*выр=0,02.

Проверка обеспечения цифрового выравнивания для всех сторон защищаемого трансформатора, производится по выражению:

Со стороны ВН:

Со стороны СН:

Со стороны НН:

Как мы видим для всех сторон цифровое выравнивание амплитуд токов плеч обеспечивается.
3. Определяем расчетный коэффициент небаланса, по уточненному выражению:

где:
К’пер — коэффициент, учитывающий переходный процесс, выбирается по таблице 1.6 [Л1, с22], в соответствии с таблицей К’пер=1 для силового трансформатора мощностью не более 40 МВА и при отсутствии подключенных токоограничивающих реакторов на НН.

- ε*=0,1 — полная относительная погрешность ТТ в установившемся режиме;
- Δf*выр =0,02 — относительная погрешность выравнивания токов плеч, выбранная ранние по таблице В.1.1 приложение В;
- ΔU*рег. — относительная погрешность, принимается равной максимальному возможному отклонению от номинального положения РПН ΔUрег.=±16%- на стороне ВН;

4. Определяем начальный дифференциальный ток срабатывания Idmin:

где:
- Kотс.=1,2 — коэффициент отстройки;
- Kнб.расч.- расчетный коэффициент небаланса;
- EndSection1 – начальный тормозной ток, принимается равным 1,15 по рекомендациям фирмы «ABB».
5. Проверяем чувствительность для горизонтального участка тормозной характеристики:

где:
I*диф.ср. — определяем уставку по начальному дифференциальному току срабатывания Idmin=0,3 по рисунку Д.2, соответственно относительный дифференциальный ток будет равен 0,3.

I*диф.расч. — относительный расчетный минимальный дифференциальный ток при КЗ на выводах защищаемого трансформатора, в данном случае расчетный минимальный дифференциальный ток будет при КЗ на стороне НН.

где:
- Трехфазное короткое замыкание на стороне НН I3мин = 342 A;
- Двухфазное короткое замыкание на НН: I2мин = 297 A;
Как мы видим чувствительность при внутренних КЗ на горизонтальном участке тормозной характеристики обеспечена.
Чувствительность защиты на наклонных участках тормозной характеристики будет обеспечиваться всегда, так как выполняется условие:

6. Ток срабатывания дифференциальной отсечки Idunre
По условию отстройки от режима броска намагничивающего тока параметр срабатывания токового органа дифференциальной отсечки должен приниматься не менее 500 %:
Idunre > 500 %
По условию отстройки от максимального тока небаланса при внешних повреждениях, параметр срабатывания можно находить по выражению:

где:
- Kотс. = 1,2 — коэффициент отстройки;
Kнб(1) — отношение амплитуды первой гармоники тока небаланса к приведенной амплитуде периодической составляющей сквозного тока. Согласно рекомендаций фирмы «ABB» для трансформаторов с расщепленной обмоткой принимать 0,65, при использовании со всех сторон ТТ с вторичным номинальным током 5 А. - I*кз.макс — относительный максимальный ток при внешнем КЗ, определяется по формуле:

где:
- Iкзмакс – максимальный ток при внешнем КЗ, приведенный к опорной стороне (стороны ВН);
- Iном.опор. — номинальный ток опорной стороны (стороны ВН) защищаемого трансформатора.
Параметр срабатывания принимается равным наибольшему значению из двух полученных. Итоговое значение параметра в процентах рекомендуется округлять до десятков.
Принимаем параметр Idunre=710% (IdUnre=7,1)
Следующие параметры и уставки для терминала RET 670 принимаются в соответствии с рекомендациями фирмы «АВВ»:
- параметр SlopeSection3 = 50%;
- параметр StabByOption- «всегда»;
- параметр I2 / I1 ratio=14 %;
- параметр I5 / I1 ratio=25 %;
- уставка ZSCSub – выключено;
- уставка CrossBlockEn – выключено;
- уставка SOTFMode – выключено;
- уставка NegSegDiffEn –выключено;
- уставка OpenCNEnable –выключено.
Результаты расчетов и выбранных параметров сводим в таблицу 1.
Таблица 1
Обозначение параметра | Единица измерения | Диапазон | По умолчанию | Принятое значение |
---|---|---|---|---|
EndSection1 | В долях от I*ном.опор | 0,20-1,50 | 1,25 | 1,15 |
IdMin | В долях от I*ном.опор | 0,10-0,60 | 0,3 | 0,3 |
EndSection2 | В долях от I*ном.опор | 1,00-10,00 | 3 | 2,0 |
SlopeSection2 | % | 10,0-50,0 | 40 | 45 |
SlopeSection3 | % | 30,0-100,0 | 80 | 50 |
Idunre | В долях от I*ном.опор | 1,00-50,00 | 10 | 7,1 |
I2 / I1 ratio | % | 5-100 | 15 | 14 |
I5 / I1 ratio | % | 5-100 | 25 | 25 |
CrossBlockEn | — | On;Off | On | Off |
SOTFMode | — | On;Off | On | Off |
NegSegDiffEn | — | On;Off | On | Off |
OpenCNEnable | — | On;Off | On | Off |
Литература:
1. Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА оборудования подстанций производства ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы».
Расчет выполнил: инженер Николаенко С.Н. ГУП РК «КРЫМЭНЕРГО»
Добрый день! Я так понимаю каждый разработчик, составляет свои методики расчета ДЗТ?
Совершенно верно! Лучше при расчетах использовать их методики расчета.