Розрахунок релейного захисту блока генератор-трансформатор

Розрахункова кількість витків гальмівної обмотки знаходиться по формулі:

,                                        (5.1)

де - періодична складова струму при зовнішнім коротким замиканням на цій стороні трансформатора, де ввімкнута гальмівна обмотка,  в максимальному режимі роботи системи і з урахуванням впливу РПН трансформатора;

- струм небалансу диференційного  захисту трансформатору;

- розрахункова кількість  витків робочої обмотки реле  на стороні, де ввімкнута гальмівна  обмотка;

- коефіцієнт надійності, приймається рівним 1,5;

- для реле ДЗТ-11 приймається  рівним 0,75-0,8.

Число витков тормозной обмотки определяется из условия

где - расчётное число витков тормозной обмотки.

Ток небаланса дифференциальной защиты трансформатора состоит из трех составляющих и рассчитывается по формуле:

где: - составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью ТТ;

- составляющая тока небаланса, обусловленная  регулированием напряжения трансформатора;

- составляющая тока небаланса, обусловленная  неточностью установки на ТТ  реле расчётного числа витков  для неосновной обмотки.

Составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью ТТ рассчитывается по формуле:

где: – коэффициент однотипности, при однотипных трансформаторах тока на выводах и в нейтрали генератора =0,5, а при разнотипных =1;

- коэффициент, учитывающий переходный  режим, принимается равным 1;

 – полная погрешность трансформаторов тока, принимается равной 0,1;

 – периодическая составляющая  тока внешнего трехфазного короткого  замыкания 

Составляющая тока небаланса, обусловленная регулированием напряжения трансформатора рассчитывается по формуле:

где: и – относительные погрешности, обусловленные регулировкой напряжения на трансформаторе (для блочных трансформаторов без РПН =0 и =0);

 и  – коэффициенты токораспределения.

Составляющая тока небаланса, обусловленная неточностью установки на ТТ реле расчётного числа витков для неосновной обмотки рассчитывается по формуле:

где: – расчётное число витков неосновной обмотки реле;

 – принятое число витков  неосновной обмотки.

Число витков неосновной обмотки принимается равным из условия:

где: – расчётное число витков неосновной обмотки реле

Расчётное число витков неосновной обмотки определяется по формуле:

где: – принятое число витков основной обмотки;

 и  – вторичный ток в плечах защиты высшей и низшей обмоток соответственно.

Число витков основной (рабочей) обмотки определяется из условия

где - расчётное число витков основной обмотки реле

Расчётное число витков основной обмотки реле рассчитывается по формуле:

где: – МДС срабатывания реле, принимается равной 100;

- ток срабатывания реле.

На трансформаторах с односторонним питанием рекомендуется выбирать место включения тормозной обмотки таким образом, чтобы определяющим для выбора тока срабатывания было условие отстройки от броска тока намагничивания при включении трансформатора под напряжения. Таким образом, ток срабатывания реле рассчитывается по формуле:

где: – ток срабатывания защиты;

 – коэффициент схемы, учитывающий  соединение обмоток, при соединении  обмоток в «звезду»  =1, при соединении в «треугольник» ;

 – коэффициент трансформации  трансформатора тока на стороне  трансформатора, где включена тормозная  обмотка.

Ток срабатывания защиты рассчитывается по формуле:

где: – коэффициент надёжности, принимается равным 1,5;

 – номинальный ток трансформатора на стороне, где подключена тормозная обмотка.

Ток трансформатора рассчитывается по формуле:

где: – номинальная мощность трансформатора;

 – номинальное напряжение  трансформатора

Вторичный ток в плечах защиты рассчитывается по формуле:

где: - номинальный ток трансформатора;

 – коэффициент схемы, учитывающий  соединение обмоток, при соединении  обмоток в «звезду»  =1, при соединении в «треугольник» ;

 – коэффициент трансформации  трансформатора тока.

Ток срабатывания защиты на основной стороне рассчитывается по формуле:

Где: – МДС срабатывания реле, принимается равной 100;

 – число витков основной (рабочей) обмотки;

 – коэффициент трансформации  трансформатора тока на стороне  трансформатора, где включена тормозная  обмотка;

 – коэффициент схемы, учитывающий  соединение обмоток, при соединении  обмоток в «звезду»  =1, при соединении в «треугольник» ;

2. Дополнительная  резервная токовая защита на  стороне высшего напряжения трансформатора.

Данная защита устанавливается на блоках с выключателем в цепи генератора. Защита предназначена для резервирования основных защит трансформатора блока при отключенном выключателе генератора. Защита автоматически вводится в действие при исчезновении тока в цепи генератора.

Защита выполняется на двух реле РТ-40 и реле времени и включается на трансформаторы тока, встроенные в силовой трансформатор Вторичные обмотки трансформаторов тока соединяются в треугольник для предотвращения излишних срабатываний защиты от токов нулевой последовательности при внешних коротких замыканиях на землю.

Ток срабатывания защиты выбирается по условию отстройки от номинального тока защищаемого трансформатора и рассчитывается по формуле:

где: – коэффициент надёжности, принимается равным 1,2;

 – коэффициент возврата, для  реле типа РТ-40 принимается равным 0,8.

Ток срабатывания реле рассчитывается по формуле:

где: – коэффициент схемы, принимается равным ;

 – коэффициент трансформации  трансформаторов тока.

3 Газовая защита  трансформатора

Газовий захист реагує на пошкодження в баці  трансформатора, супроводжуючі значним перегрівом і виділенням гази. Гази, які виділяються в трансформаторі надходять в газове реле, розташоване в маслопроводі між   трансформатором і розширювачем. Газовий захист  має дві ступені. Перша ступень діє на сигнал, а друга - на вимкнення. Перша ступень спрацьовує при пошкодженнях, супроводжуючими слабким газоутворенням, після накопичення певного об’єму газа в реле. Друга  ступень спрацьовує при значних пошкодженнях, супроводжуючими великим виділенням газа. Вона може бути також переведена для дії на сигнал (наприклад, після доливки масла)

Найбільше розповсюдження отримали чашоподібні реле типу РГЧЗ (рис.5.1). На трансформаторах з плівковим захистом масла встановлюють газове реле типу ВГ80/ Q. На рис.5.2 показана установка газового реле на трансформаторі.

Рисунок 5.1– Реле типу РГЧЗ

 

Рисунок 5.2 – Установка газового реле на трансформаторі