Дифференциальная защита применяется в качестве основной защиты трансформаторов при всех видах КЗ в обмотках, на вводах и ошиновке.
Ввиду ее сравнительной сложности дифференциальная защита устанавливается лишь на одиночно работающих трансформаторах 6300 кВА и выше, на параллельно работающих трансформаторах мощностью 4000 кВА и выше и на трансформаторах мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка не обеспечивает защитное действие, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 1 с.
Дифференциальная защита основана на принципе сравнения величин токов в начале и конце обмоток силового трансформатора.
Участок между трансформаторами тока, установленными на высшей и низшей сторонах силового трансформатора, считается защищаемой зоной.
Рис. 43. Принципиальная схема дифференциальной защиты трансформатора.
В нормальном режиме (рис. 43а) ток в реле Т равен разности токов IР=I1-I2=0, защита не сработает.
При коротком замыкании в трансформаторе и в любой точке защищаемой зоны (рис. 43б), например в обмотке трансформатора, по обмотке реле Т будет протекать ток IР=I1+I2>0, если IР≥IСР.З, то реле сработает и подействует на отключение выключателей трансформатора.
В действительности трансформатор тока ТА1 на стороне высшего напряжения силового трансформатора и трансформатор тока ТА2 на стороне низшего напряжения имеют достаточно большие различия токов во вторичных обмотках. Поэтому ток небаланса может быть достаточно большим и разница токов в реле при нормальном режиме не равна нолю, этот ток называется током небаланса IР=I1-I2=Iнб≠0. Ток срабатывания реле должен отстраиваться от тока небаланса IСР=I1-I2>Iнб.
Токи небаланса также возникают при броске намагничивающего тока при включении трансформатора.
Токи небаланса подсчитываются по двум условиям:
I´нб=Кпер×Кодн×Кп×Iкз.max
Где Кпер - коэффициент учитывает бросок тока при включении трансформатора в сеть,
Кодн – коэффициент однотипности трансформаторов тока, Кодн=0.5-1,
Кп - полная погрешность трансформаторов тока в установившемся КЗ,
Iкз.max – максимальное значение тока внешнего КЗ.
I´´нб=∆U×Iкз.max, где ∆U – максимальное изменение коэффициента трансформации силового трансформатора от номинального.
В итоге ток срабатывания защиты
Iсз=Кн×( I´нб+ I´´нб)
Ток срабатывания реле
Дифференциальная защитана основе реле серии РНТ-565 используется, главным образом, на трансформаторах без РПН.
Рис. 44. Принципиальная схема дифференциальной защиты двухобмоточного трансформатора на реле РНТ-565 с применением БНТ
В дифференциальной защите трансформатора на основе реле серии РНТ (РНТ-565) используются быстронасыщающиеся трансформаторы (БНТ), которые позволяет выполнить простую и быстродействующую дифференциальную защиту, надежно отстроенную от токов небаланса и бросков намагничивания.
Трансформатор БНТ плохо трансформирует переходные токи небаланса и броски намагничивающих токов силовых трансформаторов. Это происходит за счет насыщения сердечника БНТ
Таким образом, осуществляется отстройка от бросков тока намагничивания при включении трансформатора и от токов небаланса, на них реле РНТ-565 не срабатывает.
Трансформатор БНТ представляет собой сердечник из электротехнической стали, на котором находятся обмотки:
- ωраб– рабочая обмотка, служит для подключения реле тока. Ток срабатывания реле Iсррегулируется изменением числа витков обмотки ωраб.
- уравнительные обмотки ωУр1 и ωУр2,служащие для компенсации неравенства вторичных токов в плечах дифференциальной защиты. Для этого подбирается число витков этих обмоток. Число витков уравнивающих обмоток подбирается так, чтобы при внешнем к.з. ток в рабочей обмотке ωработсутствовал.
- ωК -короткозамкнутая обмотка, Она повышает отстройку реле от токов небаланса и бросков намагничивающих токов силового трансформатора.
Рис. 46. Продольная диффзащита трёх обмоточного трансформатора с реле РНТ-565.
4.4.3.Продольная дифференциальная защита с торможением.
Дата добавления: 2020-11-18; просмотров: 513;