Расчет уставок ДЗТ на терминале Сириус-Т3

Содержание

• 1. Исходные данные
• 2. Расчет уставок дифференциальной защиты трансформатора
• 2.1 Расчет уставок дифференциальной отсечки (ДЗТ–1)
• 2.2 Расчет уставок дифференциальной отсечки (ДЗТ–2)

В данной статье будет рассматриваться расчет продольной дифференциальной защиты трансформатора выполненный на терминале «Сириус-Т3» (АО «РАДИУС Автоматика»). Расчет выполнен в соответствии с «Рекомендациями по выбору уставок устройств защиты трансформаторов Сириус-Т и Сириус-Т3» АО «РАДИУС Автоматика».

1. Исходные данные

Таблица 1 – Данные трансформатора

Данные об объекте	Наименование
Тип трансформатора	ТДТН–25000/110
Группа соединения обмоток трансформатора	Y/Y/∆
Наличие реакторов в зоне дифзащиты (на какой стороне)	Нет
Коэффициенты трансформации ТТ:
на стороне ВН  (Iперв. ТТ / Iвтор. ТТ)	200/5
на стороне НН	3000/5
Сторона, на которой установлен РПН	ВН
Размах регулирования РПН в процентах	±16 %

Результаты расчетов токов короткого замыкания на подстанции «Меловая» в максимальном и в минимальном режимах работы приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты расчетов токов короткого замыкания

Место КЗ	Максимальный ток трёхфазного КЗ I(3)к.max, кА, приведённый к уровню напряжения		Минимальный ток двухфазного КЗ I(2)к.min, кА, приведённый к уровню напряжения
	110 кВ	6 кВ	110 кВ	6 кВ
Шины 110 кВ	25	—	2,48	—
Шины 6 кВ	0,6327	11,6	0,4593	8,42

2. Расчет уставок дифференциальной защиты трансформатора

Определяем первичные токи на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности: на стороне ВН:

на стороне НН:

Коэффициенты трансформации трансформаторов тока Kтт:

• на стороне ВН – 200/5;
• на стороне НН – 3000/5.

Определяем вторичные токи в плечах защиты, соответствующие номинальным токам защищаемого трансформатора: на стороне ВН:

на стороне НН:

Принимаем уставки: Iном.ВН – 3,14 А; Iном.НН – 3,64 А.

2.1 Расчет уставок дифференциальной отсечки (ДЗТ–1)

2.1.1 Определяем отношение тока внешнего расчётного КЗ к номинальному току трансформатора Iкз.внеш.max* при КЗ на стороне НН:

2.1.2 Определяем уставку дифференциальной отсечки при КЗ на стороне НН по условию:

где:

• Kотс – коэффициент отстройки, принимается равным 1,2;
• Kнб(1) – отношение амплитуды первой гармоники тока небаланса к приведённой амплитуде периодической составляющей тока внешнего КЗ (поскольку на всех сторонах трансформатора вторичный номинальный ток ТТ 5 А, принимается Kнб(1) = 0,7).

Принимаем уставку Iдиф./Iном=4,2.

2.2 Расчет уставок дифференциальной отсечки (ДЗТ–2)

2.2.1 Определяем базовую уставку Iд1/Iном, согласно рекомендации производителя, выбирается в диапазоне 0,3 — 0,5. Принимаем Iд1/Iном.=0,4.

2.2.2 Определяем дифференциальный ток, вызванный протеканием по защищаемому трансформатору сквозного тока:

где:

• Kотс – коэффициент отстройки, принимается равным 1,3;
• Iнб.расч – расчётный ток небаланса, порождаемый сквозным током:
• Kпер – коэффициент, учитывающий переходный режим, принимается Kпер = 2,0;
• Kодн – коэффициент однотипности трансформаторов тока, принимается Kодн = 1,0;
• ε — относительное значение полной погрешности трансформаторов тока в установившемся режиме, ε = 0,1;
• ∆UРПН – размах РПН;
• ∆fдобав – слагаемое, обусловленное неточностью задания номинальных токов сторон ВН и НН – округлением при установке, а также метрологическими погрешностями, вносимыми элементами устройства, согласно данным изготовителя, ∆fдобав = 0,04.

2.2.3 Определяем тормозной ток:

2.2.4 Определяем расчётный коэффициент торможения:

Принимаем уставку Kторм = 68 %.

2.2.5 Определяем значение первой точки излома:

2.2.6 Уставка второй точки излома Iд2/Iном, согласно рекомендации производителя, выбирается в диапазоне 1,5 — 2. Принимаем уставку — 1,7.

2.2.7 Уставка блокировки от второй гармоники Iд.г2/Iд.г1 рекомендуется на уровне 12 — 15 %.

Принимаем Iд.г2/Iд.г1=0,13.

Строим тормозную характеристику ступени ДЗТ-2, см. рис.1. Выбору подлежат:

• Iд1/Iном. = 0,4 — базовая уставка ступени;
• Kторм. = 68% – коэффициент торможения, наклон тормозной характеристики на втором ее участке;
• Iт1/Iном. = 0,6 – первая точка излома тормозной характеристики;
• Iд2/Iном. = 1,7 – вторая точка излома тормозной характеристики;
• Iд.г2/Iд.г1 = 0,13 – уставка блокировка от второй гармоники;

Рис. 1 — Тормозная характеристика ступени ДЗТ-2

2.2.8 Определяем первичный ток срабатывания защиты при отсутствии торможения:

2.2.9 Определяем коэффициент чувствительности при КЗ на стороне НН:

где: I⁽²⁾к.min – 459,3 А минимальный ток двухфазного КЗ приведённый к уровню напряжения НН.

Чувствительность защиты соответствует требованиям ПУЭ.

2.2.10 Выбираем уставку сигнализации небаланса в плечах дифференциальной защиты, согласно рекомендации производителя. Принимаем уставку Iдиф./Iном=0,1, Tс.з = 0,1.