105
РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ

РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Page 2: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ВЫБОР ТИПА ТР----РА ЗАВИСИТ ОТ

� Мощности

� Роли в энергосистеме

� Типа системы охлаждения (масляной, сухой,

охлаждаемые негорючим жидким диэлектриком(совтол и др.))

Page 3: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИИ З НЕОБХОДИМО

УЧЕСТЬ ТРЕБ. . . . ЕЁ СРАБАТЫВАНИЯ ПРИ

� Междуфазных КЗ

� Обмотки и на выводах

� Межвитковых КЗ

� Внешних КЗ

� Различного рода перегрузках

Page 4: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Блочный трансформатор на электростанции

Page 5: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Блочный трансформатор на электростанции

Page 6: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПОНИЗИТЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР НА

ПОДСТАНЦИИ

Page 7: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ГРУППА ОДНОФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА

ПОДСТАНЦИИ ИЛЬКОВО 500 500 500 500 КВ

Page 8: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПОВРЕЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И

АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

� Междуфазное КЗ.

� КЗ одной или двух фаз наземлю.

� КЗ между витками однойфазы (межвитковое).

� Замыкание междуобмотками разныхнапряжений.

� КЗ на вводах, ошиновке и вкабелях (междуфазное и наземлю).

� «Пожар стали»

Page 9: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ НА ВВОДАХ

Page 10: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Витковое замыкание

Page 11: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПОЛЗУЩИЙ РАЗРЯД ПО ПЛАНКАМ

МЕЖДУ ФАЗАМИ

Page 12: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 13: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Последствия междуфазных замыканий

Page 14: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

НАРУШЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ

РАБОТЫ Т И АТ

� Сверхтоки, проходящие через Т при повреждениисвязанных с ним элементов.

� Перегрузка.

� Выделение из масла горючих газов.

� Понижение уровня масла.

� Повышение температуры масла.

Page 15: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

НА 100 100 100 100 ТРАНСФОРМАТОРОВ

ПРИХОДИТСЯ 3333----5 5 5 5 ПОВРЕЖДЕНИЙ....

� Витковая изоляция – 60%.

� Отводы – 8%.

� Вводы -7%.

� Главная изоляция – 7%.

� Магнитопровод -2%

� …

Page 16: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ЗАЩИТА ОТ ВНУТРЕННИХ

ПОВРЕЖДЕНИЙ ((((МЕЖДУФАЗНЫХ КЗ))))

�2ступенчатая МТЗ (S<4000 кВА),

1ст - токовая отсечка;

2ст – МТЗ.

�Продольная дифференциальная защита(S>4000 кВА);

�Газовая защита (с масляной системойохлаждения при

S>1000кВА. )

Page 17: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ТОКОВАЯ ОТСЕЧКА� Токовая отсечка устанавливается на

трансформаторах со стороны питания.

� ток срабатывания отстраивается от 3ф КЗ на шинахНН

� З не должна срабатывать от броска токанамагничивания в момент включения Т поднапряжение

� Из двух выбирается большее

(3)max.ННсз нI k I≥

Page 18: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ТОКОВАЯ ОТСЕЧКА

�2 ступень отстраивается от махрабочего режима

�Ч проверяется по 2х-ф КЗ в местеустановки З

Page 19: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 20: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА Т И АТ

�Принцип действия –

измерение разноститоков двух (трех) сторонобъекта.

�Область применения:

применяется в качествеосновной защиты для Тмощностью 4 МВА ивыше.

Q TА1

Q

КА

I1II

I2III

IHБ=IР=I1-I2 ≈ 0

IР≈ 0

Q TА1

Q

КА

I1II

I2III

IР=I1+I2 >0

Page 21: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 22: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАЩИТ

ТРАНСФОРМАТОРОВ ОБУСЛОВЛЕНЫ::::

�различием номинальных напряжений и токовсторон трансформатора,

�фазовым сдвигом между токами отдельных сторонтрансформатора из-за различия схем соединенияего обмоток,

�броском тока намагничивания при включении Тили при восстановлении напряжения послеотключения близкого КЗ.

�небалансом в дифференциальной цепи привнешних однофазных КЗ.

Page 23: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ФАКТОРЫ, , , , УВЕЛИЧИВАЮЩИЕ ТОК НЕБАЛАНСА

В НАГРУЗОЧНОМ РЕЖИМЕ И ПРИ ВНЕШНИХ КЗ

� Насыщениетрансформаторов тока, чтоприводит к излишнемусрабатыванию защиты.

� Погрешности ТА(конструктивные отличияТА на сторонах ВН,СН, НН, различиехарактеристикнамагничивания ТА наразных фазах и др.).

1Z ′2Z

НZ ′Zµ′

1U ′

1I ′2I

I µ′

НU

2 21 1 2 1Z Z w w′ =

2I

1I ′

I µ′

1 1 1 2I I w w′ =Торможение – загрубление уставки при увеличении сравниваемых токов.

Page 24: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

СХЕМЫ И ОБЛАСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Дифференциальные токовые защиты трансформаторов выполняются с использованием:1. дифференциальной токовой отсечки, РТ-40 (устаревшее),2. дифференциальная токовая защита с промежуточными быстронасыщающимися трансформаторами тока, реле РНТ-565 (устаревшее),3. защита с реле, имеющими торможение, ДЗТ-11(устаревшее),4. защита с реле ДЗТ-21,5. защита с полупроводниковыми реле (например РСТ-15, RET-316),6. Микропроцессорные защиты (шкафы защит ШЭ1110, ШЭ1112…).

Page 25: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПРИ ВЫБОРЕ ТОКА СРАБАТЫВАНИЯ ЗАЩИТЫ

НЕОБХОДИМО УЧИТЫВАТЬ:

�1.1.1.1. токи небаланса

Page 26: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

сз н номI k I≥

( )сз н нб нб нбI k I I I′ ′′ ′′′≥ + +

Из-за дискретизации стандартных значений к-тов

трансформации

Page 27: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

(3)maxнб a одн iI k k f I′ =

(3).max

%

100нб внU

I I∆′′ =

%U∆ − половина диапазона рег-я РПН.

Page 28: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

I1

I2

Page 29: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

�2.2.2.2. Бросок тока намагничиванияпри включении Т или привосстановлении напряженияпосле отключения близкого КЗ

Page 30: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� 1. Практическая реализация первого способа состоит втом, что обмотка токового реле подключается ктрансформаторам тока через специальный промежуточныйтрансформатор, называемый быстронасыщающимсятрансформатором.

� За счет апериодической составляющей сердечниктрансформатора насыщается и трансформациипериодической составляющей в обмотку реле практическине происходит. Следовательно, на время существованияброска тока намагничивания защита выводится из работы.

� В начальный момент возникновения короткого замыканиятакже возникает апериодическая составляющая, но времяее протекания составляет доли секунды и практическизамедления срабатывания защиты не про-исходит;

Page 31: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

• 2 способ - идентифицировать момент включения поналичию второй гармоники.

Использование данного признака предполагаетвведение дополнительного пускового элемента - релеотсечки, которое должно работать при большихкратностях первичного тока. При внутреннихповреждениях, связанных с глубоким насыщениемтрансформаторов тока, во вторич-ном токе появляетсявторая гармоника, что может привести к отказузащиты.

Page 32: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

�3.3.3.3. Возможную неодинаковостьсхем соединения обмотоксилового трансформатора.

Page 33: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Для устранения фазового сдвига ТТ на стороне ∆ силового тр-ра соединяют в «звезду», а на стороне звезды в ∆. Т.е. выполняется обратный фазовый сдвиг вторичных I-ов

PI

2

2TT

I

n

1

1TT

I

n

Page 34: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� Если элементная база защиты выполнена намикропроцессорной технике, то возникающуюпогрешность за счёт фазового сдвигакомпенсируется программным путём

Page 35: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 36: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

зона срабатывания

Icp,0

ВIHT* = 1 IT*

зона несрабатывания

I *

Срабатывание при

I1* < B или I2* < B

Iотс

α

срабатывания диф. отсечки, если

I *∆ >Iотс

Page 37: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

I1

i1

I2

i2

Цифроваяобработка сигналов

I∆Расчет

I∆ и IТ IТ

I∆

Откл.

Запрет откл.

Page 38: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 39: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 40: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 41: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 42: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 43: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 44: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 45: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 46: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

3

1

3

1

3

2

1(2)K =I 1(2)

K =I

т

3

3

1

n⋅

1

3

3

1

n⋅

т

3

3

2

n⋅

3

3

1

Kn⋅

3

3

1

Kn⋅

3

3

2

Kn⋅

IтIт

31

3

3

2

3

1

KnKn⋅=⋅

+

Page 47: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

1. 1. 1. 1. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ

ОТСЕЧКА

�Выполняется посредством обычныхтоковых реле, включаемыхнепосредственно вдифференциальную цепь схемы безпромежуточных устройств.

Q

Q

КА

(3 4,5)СЗ Т номI I= ÷

(0,04 0,06)СРt с= ÷ Собственное время срабатывания реле.

Page 48: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

2. 2. 2. 2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА С

ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ БЫСТРОНАСЫЩАЮЩИМИСЯ

ТРАНСФОРМАТОРАМИ ТОКА, , , , РЕЛЕ РНТ----565565565565

Принцип торможения реле РНТ----565565565565

� В токе появляется апериодическаясоставляющая.

� Магнитопровод БНТ сильно насыщается. Сопротивление ветви намагничиваниярезко падает. Весь первичный токзамыкается через эту ветвьЧувствительность защиты уменьшается.

� Нормальная работа БНТвосстанавливается, как только исчезаетапериодическая составляющая.

� При синусоидальном токе БНТ неоказывает влияния на работу реле.

(1 1,5)СЗ Т номI I= ÷

Q

Q

КА

БНТ

Торможение – загрубление защиты.

Page 49: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БЫСТРОНАСЫЩАЮЩИХСЯ ТАВ

H I≡ µ

.

В∆

КI

t

В

H I≡ µ

В∆

.

КI

tПроцесс перемагничивания БНТ

при КЗ в защищаемой зонеПроцесс перемагничивания БНТПри включении защищаемого трансформатора под напряжение

Page 50: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПРИНЦИП ВЫПОЛНЕНИЯ РЕЛЕ РНТ

Page 51: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

• Принцип работы ДЗ с таким ИО предусматривает подключениереле тока к плечам защиты через специальный промежуточныйТр, называемый быстронасыщающимся ТА.

• Принцип включения реле тока через этот Тр обеспечиваетотстройку от броска тока намагничивания

• Отстройка обеспечивается за счёт того, что постояннаясоставляющая, входящая в состав броска тока насыщаетстальной сердечник и трансформация переменного тока резкоухудшается, т.е. на время броска тока действие защитыблокируется.

• ТА подключены через уравнительные обмотки• Для 3х обмоточных Тр используется третья обмотка – рабочая• Каждая обмотка имеет ответвления.

• В результате выбора числа витков обмоток удаётся уменьшитьвлияние неравенства вторичных токов

• Защита отличается невысокой чувствительностью и на вновьустанавливаемой оборудовании реализуется вмикропроцессорном исполнении

Page 52: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

• Обмотки Wр и Wур образуют насыщающийсятрансформатор

• Первая из них включается по дифференциальнойсхеме, а вторая питает токовое реле.

• Уравнительные обмотки включаются в плечи защити служат для выравнивания вторичных токов

• Число её витков регулируется с помощью отпаек иподбирается так, чтобы при внешнем КЗ ток в реле,

а следовательно, и в уравнительной обмоткеотсутствовал. Для обеспечения такого условия сумманамагничивающих сил во всех трёх обмотках д.б.

равна нулю. ( )1 ур1 2 ур2 1 2 д1 0в в в вI w I w I I w− + − =& & & &

Page 53: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 54: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 55: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 56: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 57: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� Короткозамкнутая обмотка ограничиваетпериодический ток , возникающий во вторичнойобмотке РНТ, но не изменяет действиеапериодической составляющей

Page 58: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Принцип выполнения реле РНТ

1урW ′2урW ′′

РАБW

КА

ВТW

В диф. цепь

защиты

BTCPE W fS B= ∆

Page 59: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� Для повышения чувствительности защитыприменяют принцип торможения

Page 60: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Принцип действия защиты с торможением

Page 61: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� При к2 в реле протекает ток только I1

� Наличие тока I2 – признак внешнего КЗ

� При внут. КЗ ток I2 отсутствует, в ИО протекаетток, равный току I1, т.е. происходит автоматическаяотстройка от токов небаланса, тем самымувеличивается чувствительность зашиты.

Page 62: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ЛЕКЦИЯ №

Page 63: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

3. 3. 3. 3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ

ЗАЩИТА С РЕЛЕ, , , , ИМЕЮЩИМИ

ТОРМОЖЕНИЕ ДЗТ----11111111

КАБНТ

+ТО

ДЗТ-11Q

Q

(1 1,5)СЗ Т номI I= ÷

В тормозных обмотках создаетсядополнительный поток, который

насыщает сталь сердечника и загрубляет защиту.

Page 64: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� TO вкл. в плечи защиты т.о.,

� чтобы при любом внеш. КЗ, хотя бы одна обмотка обтекалась током, под её влиянием ток в рабочей обмотке возрастает,

� что повышает надёжность и ↓Iсз

Page 65: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Принцип выполнения реле ДЗТ

ТW ′ТW ′′

РАБW

КА

ВТW ′

В диф.цепь

защиты

ВТW ′′

2CP BTE W fS B= ∆

Page 66: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 67: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� реле РНТ позволяет отстроиться от токанебаланса, содержащего большуюапериодическую составляющую.

�Реле ДЗТ позволяет отстроиться от токанебаланса, содержащего большуюпериодическую составляющую.

Таким образом,

Page 68: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ГАЗОВАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ

� Ставится на трансформаторах с масляной системойохлаждения

� Обязательна к установке для Тр > 1000кВА

� Для внутрицеховых > 630кВА.

Page 69: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Устройство поплавкового газового реле типа ПГ22

Page 70: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

• Конструктивно защита представляет собой чугунный корпусвнутри которого находится поплавок, внутри камерырасположен подвижный контакт

• В нормальном режиме работы масло находится в устойчивомнеподвижном состоянии и поплавок не колеблется.

• При возникновении внутреннего повреждения в стали или медитрансформатора за счёт увеличения температуры активныхчастей в месте повреждения масло начинает разлагаться.

• Выделяющиеся при разложении газы поступают в расширитель.

• За счёт движения газов масло в патрубке, где он установленпереходит в колебательное состояние.

• За счёт колебаний охлаждающей среды в поплавок начинаетколебаться что приводит к замыканию контактов.

• Изобретена в начале прошлого века – 100% надёжность.

Page 71: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

газового реле чашечного типа

Page 72: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

РЕЛЕ РГЧЗ----66666666

Page 73: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� Принцип действия основан на использованииявления газообразования в баке трансформатора(разложение масла при выделении тепласопровождается выделением газа). Устанавливаетсяв маслопровод между баком и расширителемтрансформатора.

� Обязательна для Т с S >= 6,3 МВА с маслянойсистемой охлаждения.

� Реагирует на все виды повреждений внутри бака(пожар стали, витковые замыкания) и принедопустимом понижении уровня масла. Взависимости от степени повреждения действует насигнал или на отключение.

� Возможны ложные срабатывания при попаданиивоздуха в бак Т (а также при землетрясениях).

Page 74: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

УСТРОЙСТВО ГАЗОВОГО РЕЛЕ РГЧЗ-66

�1, 2 – плоскодонные алюминиевые чашки,

�3 – неподвижные оси,

�4 – подвижные контакты,

�5 – неподвижные контакты,

�6 – пружины.

Масса чашки с маслом достаточна дляпреодоления силы пружины при отсутствиимасла.

Опускание верхней чашки действует на сигнал, нижней – на отключение.

Page 75: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ЗАЩИТА ОТ ВНЕШНИХ ЗАМЫКАНИЙ

Page 76: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

МОГУТ ПРИМЕНЯТЬСЯ:

• МТЗ,

• МТЗ с блокировкой по напряжению,

• токовая защита обратной последовательности,

• токовая защита нулевой последовательности ТЗНП,

• дистанционная защита.

• В основном защита от внешних замыканийустанавливается со стороны источников питания.

• Защита от внешних однофазных замыканийустанавливается со стороны обмотки, соединенной взвезду с заземленной нейтралью.

Page 77: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� Превалирующим фактором является обеспечениитреб чув к КЗ на отх линиях, поэтому в случ недостчув З уст со стороны НН, в этом случ она обесптолько ф дал рез.

Page 78: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПРИМЕР МТЗ НА ЭЛ. . . . МЕХ РЕЛЕ

Page 79: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� Расчёт защиты закл. в опред. тока сраб. и расч. выд.

времени.

� Iс.з. отстраивается от макс. нагрузочного режима сучётом пусковых режимов

� Выдержка времени отстр. от от времени наиболеемедленно действующей З отх. Л

� Чувствительность З проверяется по I(2) в конценаиб. Протяжённой Л.

3 H maxCt t t= + ∆

Page 80: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 81: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

СХЕМЫ МТЗ ТРАНСФОРМАТОРОВC

Q1

Q2

T

KQ2

KLKT

KTKА

KL.1

KL.2Q1

Схема оперативных цепей постоянного тока

Двухобмоточный понижающий трансформатор с односторонним питанием

Page 82: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ТОКОВАЯ СТУПЕНЧАТАЯ ЗАЩИТА Т И АТ

� Первая ступень – токовая отсечка без выдержкивремени.

� Вторая ступень - МТЗ с блокировкой понапряжению.

Page 83: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА

ТРАНСФОРМАТОРОВ

� Дополняет токовую отсечку. Действует при КЗ навыводах и в соединениях с выключателем.

� Защищает трансформатор от перегрузок привнешних КЗ.

� Недостаток МТЗ: недостаточная чувствительность квитковым замыканиям, недостаточноебыстродействие при многофазных повреждениях вобмотке.

Page 84: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

РАСЧЕТ УСТАВОК МТЗ ТРАНСФОРМАТОРА

33 .max

H CC p

B

k kI I

k= 3 H maxCt t t= + ∆

(2)

3

C

IK

I=

(2)

3

KWЧ

C

IK

I=

в режиме ближнего резервирования

в режиме дальнего резервирования

Превалирующим фактором является обеспечение требуемой чувствительности при КЗ на отходящих линиях, поэтому в случае недостаточной чувствительности защита устанавливается со стороны НН, в этом случае она обеспечивает только функции дальнего резервирования.

Page 85: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

СХЕМЫ МТЗ ТРАНСФОРМАТОРОВ

C

KА1

Q1

KА2

Q3

Q2

Q2

KL1KT1.1

KT1KА1

KT2KА2

KL2KT1.2

KL3KT2

KL1

Q3KL3

Q1, Q2, Q3KL2

Трехобмоточный понижающий

трансформатор с односторонним

питанием

Схема оперативных цепей постоянного тока

Page 86: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

МТЗ ТРАНСФОРМАТОРОВ С

БЛОКИРОВКОЙ ПО

НАПРЯЖЕНИЮ

Page 87: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� Позволяет повысить чувствительность защиты в случаепротяжённых и сильно нагруженных линий со стороныпотребителя

� ПО содержат элементы, учитывающие следующиепризнаки:

� Ув. I выше номинального

� Ум. U ниже номинального

� Появление напряжения обратной последовательности (U2)

в случае несимметричных замыканий

Page 88: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА МТЗ С

БЛОКИРОВКОЙ ПО UUUU ПРИ РЕАЛ. . . . НА Э....М РЕЛЕ

от TV

KV1

a b c

ZV2

KV2

KV2

Откл.

KL2KT

KTKА1

KL2

KА2

KL1

KL1

KV1

A B C

KA1

KA2

IA IB IC

Ia Ic

Page 89: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� При возникновении внешнего симметричногозамыкания за счёт ув. I срабатывает реле тока

� За счёт ↓U - срабатывает рале напряжения KV1

(min U)

� KV1 подаёт питание на KL, тем самым разрешаетдействие защиты

� При внешнем несимметричном КЗ ↓U можетоказаться недостаточным для обесп. сраб. З – в этихрежимах предназначена приставка – фильтр релетоков обр. п-ти

Page 90: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

� При внешнем несимметричном КЗ, ↓U может оказатьсянедостаточным и для обеспечения срабатывания защиты в этихрежимах предназначена приставка – фильтр токов обратнойпоследовательности.

� Это реле работает сл. об.:

� За счёт наличия несимметрии в сети и появления U2 на выходефильтра ZV2 появляется напряжение, что приводит всрабатыванию KV2, которое размыкает свой контакт, снимаетпитание с KV1 и защита запускается.

Page 91: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ

�Отстраивается от номинального рабочего тока

�От минимального рабочего напряжения и от ↓U

пусковых режимах

�От несимметрии напряжения в нагрузочномрежиме и от напряжения небаланса на выходефильтра

min3 1 0,85C KV nom

H B

UU U

k k= ≈

3 2 нoм0,06C KVU U=

нcз ном

в

kI I

k=

Page 92: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМЫ ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРА

Page 93: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I
Page 94: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

Схема защиты понижающего трансформатора

110-220/6,6-11кВ мощностью 6.3 МВА и более:

• 1-дифференциальная защита;

• 2 –газовая защита;

• 3- максимальная токовая защита с

блокировкой по напряжению;

3.1 – ПО по току,

3.2 – ПО по напряжению

• 4- защита от перегрузки

Page 95: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ТОКОВАЯ ЗАЩИТА ОБРАТНОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

� Устанавливается на повышающих трансформаторах иавтотрансформаторах для обеспечения дальнегорезервирования при несимметричных КЗ.

Page 96: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

СХЕМЫ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ОБРАТНОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

KV

abот TV

ZA2

KA2

KA1

Page 97: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

4. 4. 4. 4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА С РЕЛЕ

ДЗТ----21212121� Торможение осуществляется за счет время-импульсного принципа –

анализ длительности пауз tп в дифференциальном токе в сочетании сторможением от составляющей второй гармоники токанамагничивания:

C3 Tnom0,3I I=

Выпрямленный рабочий ток при броске тока намагничивания

0 0.01 0.02 0.03 0.04

2

4

6

8

t

tп

icp

Выпрямленный рабочий ток при внутреннем КЗ

2

1

fb

Ik

I=

Page 98: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ЦИФРОВЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРОВ С ТОРМОЖЕНИЕМ ОТ

СРАВНИВАЕМЫХ ТОКОВ

�Из сравниваемых токов по концам объекта I1 …

In формируется дифференциальный ток

1 2 ...s nI I I I= + + +

d 1 2 ... nI I I I= + + +и тормозной ток

Торможение – загрубление уставки при увеличениисравниваемых токов.

Page 99: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ТОРМОЗНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

СРАБАТЫВАНИЯ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

I1i1

I2

d 1 2I I I= +i2

D

dI

dI

sI

1 2 3 4

2

3

устdI

а

b

1

2

2 1d

s

Ik

I

∆= <∆

1 0k =

Тормозная характеристика срабатывания

дифференциальной защиты

Page 100: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

dI

sIустdI

2k

1 0k =

dI >>

3k

Комбинированная тормознаяхарактеристика

дифференциальной защиты

Page 101: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

dI >>Уставка – это достаточно большое значение тока,который позволяет однозначно выявить внутреннее повреждение.

Уставка устdI - определяется небалансом токов внагрузочном режиме.

Наклон участка 2 характеристики определяется насыщением ТТ.

При внутреннем КЗ рабочая точка лежит на прямой 2.

При внешнем КЗ в идеальном случае рабочая точка лежит в области несрабатывания на оси абсцисс.

Участок 3 соответствует значительному насыщению ТТ при больших токах, поэтому участок 3 имеет больший наклон.

Page 102: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

1≥

1≥

Блок 1. Формирование цифровых значений Id и Is.

Блок 2. Формирование основной характеристики отключения.

Блок 3. Быстрое отключение внутреннего КЗ по условию

I > Id>>. Блок 4. Доп. торможение при внешних КЗ, когда ТА еще не насыщены.

Блок 5. Гармонический анализ Id и блокировка отключения Т при броске Iµ.

Блок 6. Контроль в Id нечетных (3 и 5) гармоник, блокировка отключения при повышенном содержании нечетных гармоник из-за повышения U на Тр-ре .

Блок 7. Контроль исправности токовых цепей.

Page 103: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ЦИФРОВАЯ КОРРЕКТИРОВКА ИЗМЕРЯЕМЫХ ФАЗНЫХ

ТОКОВ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЕ

1ТА2ТА

1BI

1АI

1СI

2АI

2ВI

2СI

А

В

С

Т

СХКDНОМI 0I НОМI

'1аI

'1bI

'1сI

'2аI

'2bI

'2сI

Page 104: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

ЦИФРОВАЯ КОРРЕКТИРОВКА ИЗМЕРЯЕМЫХ ФАЗНЫХ

ТОКОВ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЕ

Блоки IIIIном устраняют различие номинальных токов посторонам Т и неодинаковость номинальных токов Т и ТАумножением токов Ia, Ib, Ic c обоих сторон накорректирирующие коэффициенты kном1 и kном2

1 1 2 21 2

3 3,nomTA nom nomTA nom

nom nomnom nom

I U I Uk k

S S= =

Блок I0 устраняет небаланс при внешних однофазных КЗ (см. далее).

D – измерительный элемент.Блок Kcх учитывает сдвиг по фазе и изменения по

модулю сравниваемых токов, вносимые различием схем включения обмоток силового трансформатора.

Page 105: РЕЛЕЙНАЯЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВportal.tpu.ru/SHARED/k/KOLCHANOVA/Educational_job/Tab6/DZ... · 2015. 5. 20. · nomTA nom nomTA nom, nom nom nom nom I

УСТРАНЕНИЕ НЕБАЛАНСА В ДИФ. . . . ЦЕПИ ПРИ ВНЕШНЕМ

ОДНОФАЗНОМ КЗ

G1ТА 2ТА

1 1BI =

1 1АI =

1 2СI = −

2 0АI =

2 0ВI =

2 3СI =

1 2 1A А АI I I∆ = + = 1 2 1С С СI I I∆ = + =1 2 1В В ВI I I∆ = + =

D DD

А

В

С

Т

AI∆ ВI∆ СI∆

( )0 2 2 2

1

3 A B CI I I I= + +