Дата и время

Расчет коэффициента чувствительности МТЗ трансформатора со схемами соединения обмоток Y/Y-0 и ∆/Y-11

Раздел: Релейная защита и автоматика

В данной статье я хотел бы рассказать о проверке чувствительности для максимальной токовой защиты (МТЗ) трансформаторов 6(10)/0,4 кВ со схемами соединения обмоток звезда-звезда и треугольник-звезда с выведенной нейтралью на стороне 0,4 кВ (Y/Y-0 и ∆/Y-11).

Обращаю ваше внимание, что есть требование Главгосэнергонадзора Минэнерго применять только трансформаторы со схемой соединения обмоток ∆/Y-11 [Л3. с.6], в данной же статье я буду рассматривать и трансформаторы со схемой соединения обмоток Y/Y-0, так как их еще применяют в других странах СНГ.

Оценка эффективности МТЗ производится коэффициентом чувствительности kчув., который показывает насколько ток в реле защиты при разных видах КЗ превышает ток срабатывания (уставку) и определяется по формуле 1-4 [Л1. с.19]:

Формула 1-4 по определению коэффициента чувствительности

Согласно ПУЭ 7-издание раздел 3.2.21 пункт 1 для МТЗ с пуском и без пуска напряжения kчув. ≥ 1,5 при КЗ в основной зоне защиты и kчув. ≥ 1,2 (ПУЭ 7-издание раздел 3.2.25) при КЗ в конце смежного элемента или наиболее удаленного из нескольких последовательных элементов, входящих в зону резервирования.

Согласно [Л1. с.165] проверять чувствительность максимально токовой защиты трансформатора нужно проверять не только при двухфазных КЗ, но и при однофазных КЗ на землю на стороне 0,4 кВ. В таблицах 2-1 и 2-3 [Л1. с.158 и с.166] приведены формулы для определения расчетных токов в реле при различных схемах защиты.

Таблица 2-1 - Формулы для определения расчетных токов в реле максимальных токовых защит при двухфазном КЗ

Таблица 2-3 - Формулы для определения расчетных токов в реле максимальных токовых защит при однофазных КЗ

Обращаю Ваше внимание, что в таблице 2-3, есть не которая неточность, схема соединения трансформаторов тока полная звезда – ПРИМЕНЯЕТСЯ и в настоящее время очень часто, ток в реле при однофазном КЗ за трансформатором при таком соединении определяется так же как и при схеме соединения трансформаторов тока неполная звезда с тремя реле.

Расчетные выражения в таблицах 2-1 и 2-3 составлены на основании векторных диаграмм полных токов в месте двухфазного КЗ и однофазного КЗ и после трансформации симметричных составляющих через трансформатор со стандартными схемами соединения обмоток Y/Y-0 и ∆/Y-11, см. рис.2-2 и 2-4.

Рис 2.2 - Схема и векторные диаграммы при двухфазном КЗ за трансформатором со схемой соединения обмоток Y/∆

Рис 2.4 - Векторные диаграммы при однофазном КЗ за трансформатором со схемой соединения обмоток Y/Y-0 и ∆/Y-11

Как видно из расчетных формул на чувствительность МТЗ очень сильно влияют схемы включения токовых реле, на рис. 2-1 представлены наиболее используемые схемы включения реле тока МТЗ трансформаторов.

Рис 2.1 - Схемы включения реле тока МТЗ трансформаторов

Рассматривая векторные диаграммы токов прямой и обратной последовательности представленных на рис. 2-2 и 2-4 и схемы включения токовых реле рис. 2-1 наглядно нам показывают, как изменяется чувствительность максимально токовой защиты трансформатора.

Например, если мы добавим одно реле в нулевой провод в схему рис. 2-1 б, то этим мы увеличим чувствительность защиты к двухфазным КЗ в 2 раза.

Вопрос о выборе схемы соединения трансформаторов тока и реле, обеспечивающую наибольшую чувствительность защиты, подробно рассмотрен в книге: «Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах» В. А. Андреев, 2007 г.

Общий вывод из данных схем, векторных диаграмм и приведенных расчетных выражений из таблиц 2-1 и 2-3, можно сделать следующий:

- для трансформатора со схемой соединения обмоток ∆/Y-11:
• при трехфазном и двухфазном КЗ, чувствительность защиты при трехрелейной схеме будет в 2 раза повышаться по сравнению с двухрелейной схемой, см. таблицу 2-1.
• при однофазном КЗ, чувствительность защиты при трехрелейной и двухрелейной схеме будет одинакова, см. таблицу 2-3.
- для трансформатора со схемой соединения обмоток Y/Y-0:
• при трехфазном и двухфазном КЗ, чувствительность защиты при трехрелейной и двухрелейной схеме будет одинакова, см. таблицу 2-1.
• при однофазном КЗ, чувствительность защиты при трехрелейной схеме будет в 2 раза повышаться по сравнению с двухрелейной схемой, см. таблицу 2-3.

Здесь следует отметить, что чувствительность защиты оценивается по наибольшему из вторичных токов, проходящих в измерительных реле защиты.

В случае если чувствительности МТЗ трансформатора при однофазных КЗ не достаточно, то в этом случае следует применять специальную защиту нулевой последовательности на стороне 0,4 кВ.

На этом я б хотел закончить теоретическую часть, советую посмотреть статью: «Примеры расчета коэффициента чувствительности МТЗ трансформатора». Где на примерах подробно рассмотрено определение чувствительности МТЗ трансформатора со схемами соединения обмоток Y/Y-0 и ∆/Y-11.

Литература:

1. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. 2003 г. М.А.Шабад.
2. Выпуск №10. Методика выбора уставок защит Sepam присоединений РП (РТП) 6-10 кВ с ячейками SM6. А.Н. Ермишкин. 2007 г.

Просмотров: 728

Статья создана: 12.07.2018



Поделиться:


Читать еще:



Закрыть
Имя:
367 + 75 =  
Добавить комментарий:
Имя:
367 + 75 =