Трансформатордың дифференциалдық қорғанысты есептеу әдістемесі

 

Трансформатордың дифференциалдық қорғанысын орындау үшін циркуляциялық токтары бар сұлба қолданылады.

Төмендеткіш трансформатор, желіге және генераторға қарағанда, оның дифқорғанысының орындалуына әсер ететін бірнеше өздік ерекшеліктері бар. Бұндай ерекшеліктерге жататыны келесі:

а) Кернеу астында орындалу немесе жақын ҚТ (қысқа тұйықталу) қатысты кернеудің қайта қалпына келуі кезіндегі трансформаторларды магниттеу тогының бар болуы

б) Ток трансформаторларының екінші ретті орамдарындағы токтар теңсіздігі.

в) Күштік трансформаторлардың әртүрлі жалғану сұлбалары кезіндегі тоқ трансформаторларындағы екінші ретті токтың бұрыштық жылжуының бар болуы.

Дифқорғаныстың есептеуі келесі рет бойынша орындауға болады:

 

а) Трансформатордың берілген қуаты бойынша жоғарғы, ортаңғы және төменгі кернеу орамдарындағы номиналдық бірінші ретті тоқтарын анықтау керек:

 

, (2.1)

 

мұндағы - трансформатордың номиналды қуаты, МВА; - трансформатордың жоғарғы, ортаңғы және төменгі номиналды кернеуі;

 

Есептеуден кейін ток трансформаторларының (ТА) типін таңдап және трансформациялау коэффициентін анықтау керек. Трансформациялау коэффициентін есептегенде ТА қателіктерін азайту және қорғаныстың сенімділігін арттыру үшін олардың есептік мәнінен үлкендеуін алу керек.

 

. (2.2)

 

Трансформатордың екінші ретті тоқтары:

 

, (2.3)

 

мұндағы - сұлба коэффициенті ( = 1 ТА қосылу жұлдызша болса, ТА қосылу үшбұрышша болса). - трансформациялану коэффициенті

 

б) Трансформатордың тартылым және аудандық орамдар жағында үш фазалы қ.т. максималды және минималды тоқтарын анықтау керек. Бұл қ.т. тоқтарының мәндері қорғанысты сыртқы қ.т. максималды баланссыз токтарын қалыптастыру үшін және қорғаныстың сезгіштік коэффициентерін анықтау үшін керек.

Сыртқы қ.т. токтарын аныктау үшін қоректену жүйенің және трансформатордың кедергілерін корсетіп орынбасу сұлбасын құрастыру қажет.

Үш орамды трансформатордың кедергісін әр орамның шартты қ.т. кернеу бойынша анықталады (5).

Жүйенің кедергісі тартылым қосалқы станцияның 110 кВ шинасындағы қ.т. қуаты арқылы анықталады. Максималды қ.т. тогының есептеу жағдайында, қоректену жүйесінің ең кіші кедергісін аламыз, ол оның максималды режимінде болады, яғни максималдағы минималды қ.т. тогының анықтау кезінде қоректену жүйесінің ең үлкен кедергісін аламыз, ол оның минималды режимінде болады, яғни мин-дағы

Трансформатордың ортанғы және төмен кернеу жақтарында анықталған минималды және максималды қ.т. токтарын жоғарғы жағына (110 кВ) келтіру керек.

Есептеуді жалғастыру үшін максималдық токтардың ең үлкен мәнін және минималдық токтардың ең кіші мәні қабылдану керек.

 

в) Дифференциалдық қорғаныс релесін таңдау мақсатында есептеулер жүргізілу қажет. Ол үшін трансформатордың ЖК жағындағы қорғаныстың іске қосылуындағы бірінші реттік тогын анықтаймыз.

Қорғаныстың іске қосылуындағы бірінші реттік тогын таңдаудағы бірінші шарт болып,баланстық емес токтың қалыптасуы:

 

, (2.4)

 

мұндағы қор коэффициенті (РНТ релесі үшін 1,3; ал ДЗТ релесі үшін 1,5 тең).

 

Алдымен РНТ типті релесінің қолдану мүмкіндігін қарастырып, 1,3 деп аламыз. Баланстық емес тоқ мына теңдікпен анықталады:

 

, (2.5)

 

Мұндағы - қ.т. тоғының есепке алыну өтпелі режимінің коэфициенті. НТТ-ны есепке алганда =1 - теңестірілген тоқтың қатыстық қателігі реледе тура қондырылмаған жағында қорғаныс сандық айналым дәлдігінің есебі. Айналым саны белгісіз болса, онда =0 деп аламыз

=1 – ток трансформаторына қатысты коэффициент; ток трансформаторының рұқсат етілген шектігі, 0,1; - кернеуді шартты басқарудағы рұқсат етілген шектігі. Басқарудың суммалық диапозонының жартысына тең деп алады (ТДТНЭ трансформаторы үшін = , яғни =0,16); – қ.т. тоғының максимал мәні (трансформатордың ЖК жағында) ТК және ОК жағында қ.т. болғанда.

 

Бірінші реттік токтың қорғанысының іске қосылуының екінші шарты магниттелген токтың

 

, (2.6)

 

мұндағы: – трансформатордың ЖК жағындағы номиналдық ток; – магниттелген ток қорғанысының қалыптастыру коэффициенті (РНТ релесі үшін 1,3; ДЗТ релесі үшін 1,5).

 

Алдымен РНТ типті релесінің қолдану мүмкіндіктерін қарастырамыз. Онда: мәндерінің ішіндегі ең үлкен мәнін іске қосылуына қабылдап, РНТ релесінің қолдану мүмкіндігін анықтаймыз.

2 фазалы қ.т. кезіндегі дифференциалдық қорғаныстың сезгіштік коэффициенті:

 

, (2.7)

 

мұндағы: - трансформатордың ЖК жағына келтірілген 2фазалы қ.т. тогының минимал мәні .

 

РНТ типті релесінің дифференциалдық қорғанысы <2 кезінде,яғни тежеусіз орындауға болмайды. Сондықтан ДЗТ – 11 типті релесін бір тежеулі орамасымен қолдану қажет.

 

г) ДЗТ – 11 типті релесіндегі тежеу орамасының іске қосылуын анықтаймыз. Екінші ретті токтың қысқаруы мен осыған сай қорғаныс сапасының төмендеуін (ЖК иығындағы тежеудің қосылу сұлбасы) есептемеу үшін,сондай - ақ сыртқы ҚТ кезіндегі тежеудің жоқтығын есепке алмау үшін (трансформатордың ОК және ТК біріндегі иығындағы тежеу орамасының қосылу сұлбасы) қоректендіру тораптарының қорғаныс иықтарындағы ток сұлбаларын қабылдаймыз.Бұл сұлбада қорғаныс іске асатын аумақтардағы ҚТ кезіндегі тежеу орамаларының әсер етуі есепке алынбайды,сондай - ақ реленің теңестіру орамдарындағы тармақтарды таңдау кезіндегі дәлсіздік қорғаныстың іске қосылу кезіндегі ток мәніне әсер етпейді (бұл әсер тежеу орамдарындағы тармақ санын таңдауда ғана әсерін тигізеді)

кезіндегі қорғаныстың іске қосылу тогын анықтаймыз (ДЗТ релесі үшін), жоғарғы, ортаңғы және төменгі коректену жағындағы:

 

, (2.8)

 

Жоғарғы, ортаңғы және төменгі коректену жағындағы реленің іске қосылуындағы екінші реттік токты есептейміз:

 

, (2.9)

 

д) ДЗТ – 11 релесінің орамындағы тармақ сандарын анықтаймыз:

1) дифференциалдық орамдардың (жұмысшы) тармақ сандарын анықтаймыз:

 

, (2.10)

 

мұндағы = 100 (А* орам) – магнитті қозғағыш (реленің іске қосылуына қажет магниттеуші күш).

Дифференциалдық қорғаныс тармақ сандарының бүтін мәнін қабылдаймыз.

2) Cөндірілген күйдегі орамын есептеп (сурет 3, мысалы ТК), реледегі теңестірілген магнит күштер шартындағы теңестірілген орамдағы тармақ сандарын анықтаймыз, есептейміз:

 

, (2.11)

 

мұндағы = жағындағы номиналды екінші ретті ток; = ОК жағындағы номинал екінші ретті ток.

 

= . (2.12)

 

Ажыратылған күйде ОК орамдарын есептейміз.

 

, (2.13)

 

мұндағы = – ТК жағындағы екінші ретті номинал тогы.

 

= . (2.14)

 

ДЗТ-11 релесінің орамындағы тармақ санын таңдау дұрыстығын (сурет 4 үшін) төмендегі шарт бойынша тексереміз:

 

. (2.15)

Тежеу орамының тармақ сандарын анықтаймыз. Сыртқы қ.т. кезіндегі қорғаныстың іске қосылмауының сенімділік шартына сәйкес:

 

. (2.16)

 

Мұндағы қор коэффициенті, 1,5 тең; - абцисса өсіне жанама көлбеу бұрышының тангенсі. бастапқы жүргізілген жарамсыздану сипаттамасының координатасы, минималды тежелуге сәйкес. ДЗТ-11 релесі үшін =0,87; -орам айналымының жұмыстық санының есебі. 4-суреттегі сұлба үшін = . -үлкен емес үшфазалы қ.т. баланстық емес тоғы, трансформатордың СН немесе НН жағының біреуінде. есептегендегі анықталған түрі.

 

 

ОК жағындағы 3фазалы ҚТ кезіндегі үлкен ток теңсіздігін анықтаймыз:

 

. (2.17)

 

Мұндағы - қ.т. тоғының есепке алыну өтпелі режимінің коэфициенті. НТТ-ны есепке алганда =1 - теңестірілген тоқтың қатыстық қателігі реледе тура қондырылмаған жағында қорғаныс сандық айналым дәлдігінің есебі. Айналым саны белгісіз болса, онда =0 деп аламыз

=1 – ток трансформаторына қатысты коэффициент; ток трансформаторының рұқсат етілген шектігі, 0,1; - кернеуді шартты басқарудағы рұқсат етілген шектігі. Басқарудың суммалық диапозонының жартысына тең деп алады (ТДТНЭ трансформаторы үшін = , яғни =0,16); – қ.т. тоғының максимал мәні (трансформатордың ЖК жағында) ТК және ОК жағында қ.т. болғанда.

 

Есептеу үшін = қабылдаймыз; = -трансформатордың ТК жағындағы қ.т. кезіндегі сыртқы токтың максимал мәні.

 

2фазалы ҚТ кезіндегі қорғаныстың сезгіштік коэффициентін анықтаймыз:

 

. (2.18)

 

Мұндағы - трансформатордың ЖК жағына келтірілген 2фазалы қ.т. тогының минимал мәні - трансформатордың ВН жағындағы трансформациялану коэффициенті. - орнатуға алынған айналым санының диференциялды орамы.

Сезгіштіктің орындалу шарты бойынша мәні 2-ден үлкен немесе тең болуы керек.

 

 

Сурет 3 ОК жағында трансформаторының шығына тежегіш орамын қосу сұлбасы

 

 

Сурет 4 Ток суммасына тежегіш орамын қосу сұлбасы