Терминал защиты трансформатора Сириус-Т3

Содержание

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 трансформатораY/Y/∆
Наличие реакторов в зоне дифзащиты (на какой стороне)Нет
Коэффициенты трансформации ТТ: 
на стороне ВН  (Iперв. ТТ / Iвтор. ТТ)200/5
на стороне НН3000/5
Сторона, на которой установлен РПНВН
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:

Определяем первичный номинальный ток на стороне ВН

на стороне НН:

Определяем первичный номинальный ток 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:

Определяем вторичный номинальный ток на стороне ВН

на стороне НН:

Определяем вторичный номинальный ток 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:

Определяем отношение тока внешнего расчётного КЗ к номинальному току трансформатора на стороне НН

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

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:

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:

Определяем тормозной ток

2.2.4 Определяем расчётный коэффициент торможения:

Определяем расчётный коэффициент торможения

Принимаем уставку Kторм = 68 %.

2.2.5 Определяем значение первой точки излома:

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

Рис. 1 — Тормозная характеристика ступени ДЗТ-2

2.2.8 Определяем первичный ток срабатывания защиты при отсутствии торможения:

Определяем первичный ток срабатывания защиты при отсутствии торможения

2.2.9 Определяем коэффициент чувствительности при КЗ на стороне НН:

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.