Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2021-05-28 | 24 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Дифференциальный принцип позволяет выполнить быстродействующую защиту трансформатора, реагирующую на повреждения в обмотках, на выводах и в соединениях с выключателями. Для осуществления защиты используются трансформаторы тока TAI, ТА II, установленные с обеих сторон защищаемого трансформатора вблизи выключателей Q1, Q2 (рис. 13.11, а). Вторичные обмотки трансформаторов тока и реле КА соединяются в схему продольной дифференциальной защиты с циркулирующими токами. При этом по обмотке реле КА, как и по обмотке реле рассмотренных выше дифференциальных защит (см. § 10.3, 12.3), при отсутствии повреждения в защищаемой зоне проходит ток небаланса. Однако этот ток в дифференциальной защите трансформатора определяется не только погрешностью трансформаторов тока, но и рядом Дополнительных факторов. Эти факторы обусловливают особенности схемы, усложняют ее и должны учитываться при выполнении дифференциальной защиты трансформатора.
Ток намагничивания трансформатора. У силовых трансформаторов коэффициент трансформации n т= U 1I/ U 1II≠1,0. Поэтому в защите должны сравниваться токи İ 1I и İ 1II/ n т. При отсутствии повреждения в защищаемой зоне ток намагничивания İ нам= İ 1I— İ 1II/ n т обусловливает неравенство сравниваемых токов I 1I и I 1II/ n т. В связи с этим в обмотке реле появляется дополнительная составляющая тока небаланса I нб.нам, которая при нормальной работе и внешних коротких замыканиях незначительна и поэтому может не учитываться.
Иное происходит при появлении в питающей обмотке трансформатора броска тока намагничивания I бp.нам, максимальные мгновенные значения которого достигают 6—8-кратных значений амплитуды номинального тока в первый момент включения трансформатора под напряжение и при восстановлении напряжения после отключения внешних коротких замыканий. Ток намагничивания, проходя через обмотку реле, может вызвать неправильное срабатывание защиты. Переходный ток намагничивания содержит значительные высшие гармонические (2-ю и 3-ю), а также значительную апериодическую составляющую, в результате чего кривая его мгновенных значений почти полностью смещается от оси времени (рис. 13.11, б).
|
Время полного затухания переходного тока намагничивания определяется постоянными времени ветви намагничивания трансформатора и сети и может достигать нескольких секунд. Однако уже по истечении времени t= 0,3÷0,5 с его максимальные мгновенные значения становятся меньше амплитуды номинального тока трансформатора. Отстройка дифференциальной защиты от бросков тока намагничивания является первым условием при выборе тока срабатывания. В этом случае другими слагающими тока небаланса, малыми по сравнению с I бp.нам, можно пренебречь. Поэтому расчетный первичный ток небаланса
I нб.рсч max1 ≈ I бp.нам. (13.5)
Отстройка защиты от броска тока намагничивания достигается в основном двумя путями: загрублением защиты по току срабатывания; включением реле через промежуточные насыщающиеся трансформаторы тока (НТТ).
Схемы соединения обмоток трансформатора. Так как n т≠1,0, то при нормальной работе и сверхтоках, обусловленных перегрузкой или внешними короткими замыканиями, токи I 1I и I 1II на стороне высшего U 1I и низшего U 1II напряжений не равны между собой. В трансформаторах с соединением обмоток Y/Y—12 токи отличаются только по абсолютному значению (ток намагничивания не учитывается).
В случае разного соединения обмоток трансформатора, например по схеме Y/Δ, токи сдвинуты по фазе на угол, определяемый группой соединения обмоток. Соответственно сдвинуты по фазе и вторичные токи İ 2I и İ 2II.
|
Для группы соединения Y/Δ—11 угол сдвига фаз составляет π/6 (рис. 13.11, в). Поэтому при отсутствии повреждения в защищаемой зоне в симметричном режиме в обмотке реле появляется значительный ток I нб = 2 I 2I sin (π/12). Для его устранения необходимо, чтобы сравниваемые токи независимо от группы соединения трансформатора совпадали по фазе.
При принятых условных положительных направлениях токов (рис. 13.12)
İ AΔ = İ α - İ β; İ BΔ = İ β - İ γ; İ CΔ = İ γ - İ α.
Кроме того,
İ AY =√3İ α/ n т; İ BY =√3İ β/ n т; İ CY =√3İ γ/ n т.
Из этих соотношений получается:
İ AΔ = n т (İ AY - İ BY )/√3;
|
İ CΔ = n т (İ CY – İ AY )/√3.
Выражения (13.6) показывают, что дифференциальная защита трансформатора с соединением обмоток Y/Δ—11 должна выполняться так, чтобы сравнивались совпадающие по фазе токи: İ AΔ и (İ AY - İ BY ); İ BΔ и (İ BY – İ CY ); İ CΔ и (İ CY – İ AY ). Это достигается путем соединения вторичных обмоток трансформаторов тока TAI, установленных со стороны звезды защищаемого трансформатора, по схеме треугольника, а ТА II со стороны его треугольника — по схеме звезды. Группа соединения трансформаторов тока должна соответствовать группе соединения обмоток защищаемого трансформатора. При этом в случае заземленной нейтрали (рис. 13.12) по схеме треугольника должны соединяться именно трансформаторы тока TAI со стороны звезды защищаемого трансформатора. Действительно, если эти трансформаторы тока соединить в звозду, а трансформаторы тока ТА II со стороны треугольника защищаемого трансформатора — в треугольник, то из выражения (13.6) имеем
|
√3 n т (İ BY – İ 0 ) = İ BΔ – İ AΔ;
√3 n т (İ CY – İ 0 ) = İ CΔ – İ BΔ.
Соотношения (13.7) показывают, что дифференциальная защита трансформатора с указанным соединением трансформаторов тока может правильно работать при условии, если в фазных токах İ AY, İ ВY, İ СY при нормальной работе и внешних коротких замыканиях нет составляющей нулевой последовательности İ 0. Такое положение имеется лишь при изолированной нейтрали трансформатора.
|
Соединение трансформаторов тока по схеме треугольника со стороны звезды защищаемого трансформатора с заземленной нейтралью исключает проникновение токов нулевой последовательности в цепи циркуляции и обмотки реле и тем самым предотвращает возможность неправильной работы защиты при внешних коротких замыканиях на землю.
Коэффициенты трансформации трансформаторов тока. Номинальные токи защищаемого трансформатора определяются с каждой его стороны по номинальной мощности S т. ном:
I т. номY = S т. ном / (√3 U Y ); I т. номΔ = S т. ном / (√3 U Δ ).
Расчетный коэффициент трансформации трансформаторов тока выбирается исходя из равенства абсолютных значений токов: I aΔ = I abY(рис. 13.12). При этом коэффициент трансформации трансформаторов тока, вторичные обмотки которых соединены в треугольник, следует выбирать по току √3 I т.номY. При вторичном номинальном токе трансформаторов тока I 2ном=5 А их расчетные коэффициенты трансформации равны:
для соединенных по схеме звезды K I рсчΔ = I т. номΔ/5;
для соединенных по схеме треугольника K I рсчY = √3 I т. номY /5.
Получающиеся расчетные коэффициенты в общем случае отличаются от коэффициентов трансформации, которые принимаются по шкале номинальных токов как ближайшие большие. В связи с этим токи в цепях циркуляции могут быть различными и обусловливают дополнительную составляющую тока небаланса:
I нб.вр = (Δ f вр /100)(I (3)к вн max / KI), (13.8a)
где Δ f вр=[(I 2I и I 2II)/ I 2I]100 — погрешность от неточности выравнивания токов.
При Δ f вр>5 % токи выравниваются автотрансформаторами или уравнительными обмотками реле с НТТ (см. § 13.7).
Автоматическое регулирование коэффициента трансформации. Регулирование коэффициента трансформации защищаемого трансформатора (см. § 13.10) нарушает соотношение между первичными токами I 1I и I 1II. В связи с этим нарушается степень выравнивания токов в цепях циркуляции, а в обмотке реле появляется дополнительная составляющая тока небаланса I нб.рег, пропорциональная диапазону изменения напряжения Δ U peг в одну сторону от номинального:
I нб.рег = (Δ U peг /100 )(I (3)к вн max / KI). (13.8б)
|
Разнотипность трансформаторов тока. Разнотипность трансформаторов тока, установленных со стороны высшего и низшего напряжений, обусловливает различие их характеристик намагничивания и в связи с этим приводит к увеличению составляющей тока небаланса I нб.пгр, определяемой полной погрешностью трансформаторов тока ε(%):
I нб.пгр =(k одн k ап ε/100)(I (3)к вн max / KI). (13.8в)
У трехобмоточных трансформаторов, а также у двухобмоточных с расщепленными обмотками неодинаковы кратности тока при внешних коротких замыканиях для трансформаторов тока, установленных с разных сторон защищаемого трансформатора. Это обусловливает различную степень намагничивания магнитопровода трансформаторов тока и увеличивает тем самым составляющую I нб.пгр. Неидентичность характеристик трансформаторов тока учитывается коэффициентом однотипности k одн, который для дифференциальной защиты трансформатора принимается максимальным (k одн=1,0).
Из изложенного следует, что ток небаланса дифференциальной защиты трансформатора при внешних коротких замыканиях имеет повышенное значение: в худшем случае все рассмотренные составляющие (13.8а)—(13.8в) складываются арифметически, образуя при внешнем коротком замыкании максимальный расчетный ток небаланса:
I нб.рсч max= I нб.пгр+ I нб.рег+ I нб.вр= (k ап ε+Δ U peг+ Δ f вр ) (I (3)к вн max/ KI) /100 (13.9)
При максимальных Δ U peг = ±16 %, ε =10 %, Δ f вр = 5 % и k ап = 2,0.
I нб.пгр =0,41 I (3)к вн max / KI.
Выражение (13.9) определяет второе условие, которое учитывается при выборе тока срабатывания. При этом отстройка защиты от тока I нб.рсч max при внешних коротких замыканиях достигается путем загрубления защиты выбором тока срабатывания: I с.р > k сх k зап I нб.рсч max, где k сх — коэффициент схемы; использования специальных реле с торможением, например типа ДЗТ.
При выборе способа отстройки защиты от токов небаланса исходят из обеспечения достаточной чувствительности и быстродействия защиты. Согласно требованиям, коэффициент чувствительности, определяемый при коротком замыкании на выводах трансформатора, должен быть k ч > 2,0.
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!