Принципиальная схема защиты трансформатора

2.12.1.   При выполнении принципиальной схемы защиты трансформатора необходимо учесть, что со стороны обмотки высшего напряжения отсутствует выключатель. Поэтому ликвидация КЗ в трансформаторе осуществляется путем отключения выключателя Q1 (рис. 2.1) питающей линии (при срабатывании защиты этой линии).

Для этой цели на подстанции установлены короткозамыкатель QN (для создание искусственного однофазного КЗ при срабатывании защит трансформатора) и отделитель QR (для автоматического отключения поврежденного трансформатора от питающей линии в бестоковую паузу после отключения выключателя Q1).

2.12.2.   При отсутствии выключателя со стороны обмотки высшего напряжения защиту трансформатора целесообразно выполнять на переменном оперативном токе, что и предусмотрено заданием.

Следует отметить, что на достаточно мощных подстанциях при наличии постоянного обслуживающего персонала защита трансформаторов может выполняться на постоянном оперативном токе.

Пример выполнения принципиальной схемы релейной защиты понижающего трансформатора на постоянном оперативном токе при наличии на стороне высшего напряжения отделителя и короткозамыкателя приведен в [6].

2.12.3.   При выполнении защиты на переменном оперативном токе возникает необходимость в решении вопроса, от каких источников энергии питать цепи включения короткозамыкателя, отключения выключателя Q2 (рис. 2.1) со стороны обмотки низшего напряжения и цепи отключения отделителя (в бестоковую паузу).

2.12.4.   Один из вариантов выполнения защит на переменном оперативном токе является так называемая схема с дешунтированием, в которой источником энергии для. питания цепей включения короткозамыкателя и отключения выключателя являются измерительные ТТ.

2.12.5.   В схемах с дешунтированием используются специальные промежуточные реле (РП-341) с мощными переключающими контактами мостящего типа и специальные реле времени переменного тока моторчикового типа (РВМ-12).

2.12.6.   Реле РП-341 состоит из промежуточного насыщающегося трансформатора, к вторичной обмотке которого через выпрямитель и контакты других (управляющих) реле подключена обмотка электромагнита с контактной системой.    

2.12.7.   Реле времени РВМ-12 состоит из двух насыщающихся трансформаторов, включаемых во вторичные цепи измерительных ТТ двух фаз трехфазной системы, электродвигателя и контактной системы.

Включение электродвигателя реле в работу производится контактами других (управляющих) реле, причем он может правильно работать при включении только в какую-либо одну фазу.

Контактная система реле состоит из одного замыкающего и двух временно замыкающих (проскальзывающих) контактов.

2.12.8.   Для питания цепи отключения отделителя Целесообразно использовать энергию предварительно заряженной (от трансформатора собственных нужд через специальное зарядное устройство (УЗ)) батареи конденсаторов.      

2.12.9.   Должна быть предусмотрена блокировка, запрещающая отключение отделителя после включения короткозамыкателя, пока не отключится выключатель питающей линии.

Блокировка может осуществляться с помощью реле тока, подключаемого к ТТ в цепи короткозамыкателя для контроля отсутствия тока) и промежуточного реле с небольшой задержкой на срабатывание.

2.12.10. При использовании схемы с дешунтированием необходимо иметь в вид)', что после дешунтирования из-за возрастающей нагрузки на ТТ (и возрастающей в связи с этим погрешности) ток во вторичной цепи уменьшается и может оказаться недостаточным для срабатывания электромагнитов включения (короткозамыкателя) и отключения (выключателя). Поэтому должен проводиться специальный расчет, по которому проверяется выполнение условия срабатывания электромагнитов после дешунтирования ТТ.

В целях упрощения в данной работе проводить указанный расчет не требуется.

2.12.11. Принципиальная схема защиты трансформатора изображается в разнесенном виде и должна содержать:

-   поясняющую схему;

-   схему цепей переменного тока;

-   схему цепей переменного напряжения;

-   упрощенную схему цепей сигнализации.

2.12.12. На поясняющей схеме должны быть показаны:

-   трансформатор с коммутационной аппаратурой, ТТ, трансформатором напряжения и трансформатором собственных нужд;

-   все реле, используемые в защите;

-   электромагниты включения и отключения коммутационной аппаратуры.

Отдельно приводятся схемы включения реле РНТ-565 и ДЗТ-11.

2.12.13. На схеме цепей переменного тока показываются соединения вторичных обмоток всех ТТ, обмоток электромагнитов включения и отключения, обмоток реле, а также контакты управляющих реле.

2.12.14. На схеме цепей переменного напряжения изображаются цепи устройств, подключаемых к вторичным обмоткам измерительного трансформатора напряжения. 

 

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ №2 КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Задание

 

Выбрать и рассчитать уставки защит трансформатора, установленного на однотрансформаторной подстанции, схема которой изображена на рис. 2.1.

Расчеты следует выполнять в соответствии с рекомендациями [4, 8]. Составить принципиальные схемы защит трансформатора.

 

Исходные данные для расчета

 

3.2.1.     Схема подстанции выполняется без выключателя со стороны высшего напряжения.

3.2.2.     Схема защиты может выполняться:

-   на переменном оперативном токе с использованием схемы с дешунтированием отключающих электромагнитов привода выключателя;

-   на постоянном оперативном токе.

3.2.3.     Выключатель со стороны низшего напряжения установлен- типа ВМП-6 с приводом типа ПП-61.

3.2.4.     Тип защищаемого трансформатора ТДН-16000/110.

Номинальное (среднее) напряжение обмотки высшего напряжения - 115 кВ.

Номинальное напряжение обмотки низшего напряжения - 6,6 кВ.

Диапазон регулирования напряжения +/- 16%.

3.2.5.     Максимальный ток трехфазного короткого замыкания (КЗ) на шинах низшего напряжения (приведенный к напряжению 115 кВ) - 840 А.

Минимальный ток трехфазного КЗ на выводах обмотки низшего напряжения (приведенный к напряжению 115 кВ) - 670 А.

3.2.6.     Выдержки времени защит, установленных на отходящих линиях 6 кВ, не превышают 1 с.

3.2.7.     При расчетах принять, что коэффициент самозапуска электродвигателей нагрузки составляет 2,5.

3.2.8.     Учитывая, что длины отходящих линий 6 кВ не заданы, оценку чувствительности защиты трансформатора от внешних КЗ (максимальная токовая защита с пуском или без пуска по напряжению), выполняющей также функцию основной защиты шин 6 кВ, допускается осуществлять только при КЗ на шинах (без расчета чувствительности к КЗ в конце зоны дальнего резервирования).