125032 (Выбор состава релейной защиты блока генератор-трансформатов электростанции, обеспечивающего его защищённость), страница 4

Ток небаланса определяется как сумма двух составляющих вторичного тока небаланса и . Составляющая , обусловленная регулированием напряжения трансформатора, в токе небаланса отсутствует, так как трансформаторы блоков указанного регулирования не имеют.

=0,213+0,187=0,4 (2.51)

где: - составляющая, обусловленная погрешностью трансформаторов тока;

- составляющая, обусловленная неточностью установки расчётного тока срабатывания на ответвлениях трансформаторов рабочей цепи реле.

В выражении (2.51) учитываются абсолютные значения составляющих тока небаланса и . Составляющие тока небаланса определяются по выражениям:

(2.52)

= (2.53)

где: - коэффициент, учитывающий переходный режим (апериодическую составляющую тока), принимается равным 1,0;

- коэффициент однотипности трансформаторов тока, принимается равным 1,0;

- относительное значение полной погрешности трансформаторов тока, принимается равным 0,1;

- периодическая составляющая вторичного тока( ) в плече защиты со стороны высокого и низкого напряжения трансформатора блока при внешнем коротком замыкании в расчётной точке (определяется исходя из значения первичного тока в рассматриваемом расчётном режиме с учётом коэффициента трансформации трансформаторов тока или со стороны, соответственно, высокого или низкого напряжения трансформатора блока и коэффициента ,

(2.54)

- коэффициент трансформации автотрансформаторов тока (в соответствии с выражением), при отсутствии автотрансформаторов тока ;

- расчётное значение номинального тока ответвления трансреактора в плечах защиты со стороны высокого напряжения ( ) или низкого напряжения ( ) трансформатора блока определяется соответственно по (2.45) или (2.51) и (2.42);

- номинальный ток выбранного ответвления трансреактора или .

Относительные значения токов в рабочей цепи определяются при внешнем коротком замыкании на стороне высокого или низкого напряжения трансформатора блока в плече защиты:

(2.55)

Минимальное значение тормозного тока следует определять в тех же расчётных точках, что и при расчёте рабочих токов реле.

Тормозной ток для каждой тормозной цепи:

(2.56)

где: - первичный ток короткого замыкания при внешнем повреждении;

- коэффициент схемы.

Относительные значения токов в тормозных цепях:

(2.57)

(2.58)

Для расчёта защиты в условиях торможения реле необходимо выбрать ток начала торможения , то есть длину горизонтального участка тормозной характеристики реле. С целью повышения чувствительности защиты к межвитковым коротким замыканиям в трансформаторе рекомендуется принимать длину горизонтального участка тормозной характеристики . Коэффициент торможения реле , характеризующий тормозное действие реле, определяется как отношение приращения тока в рабочей (дифференциальной) цепи реле к полусумме приращения тока в тормозной цепи реле :

(2.59)

Из тормозной характеристики реле видно, что:

(2.60)

(2.61)

Коэффициент торможения защиты определяется исходя из выражений (2.59) - (2.61):

(2.62)

где: - коэффициент отстройки, принимается равным 1,5;

- относительное значение тока рабочей цепи реле при внешнем повреждении в расчётной точке;

- относительное значение суммы тормозных токов при внешнем коротком замыкании;

- ток начала торможения, принимается равным 1,0.

Так как получился меньше чем 0,3, то принимаем =0,3

Выбор уставки дифференциальной отсечки.

Дифференциальная отсечка используется для повышения быстродействия защиты при больших кратностях тока короткого замыкания в защищаемой зоне. Уставку отсечки во всех случаях можно принимать минимальной, поскольку при этом обеспечивается её отстройка от токов включения и от токов небаланса при внешних коротких замыканиях:

(2.63)

Определение чувствительности защиты.

Чувствительность защиты на рассматриваемых энергоблоках при повреждении в защищаемой зоне следует определять при отсутствии торможения.

При коротком замыкании в зоне защиты полусумма тормозных токов всегда оказывается меньше тока в дифференциальной цепи. Поэтому расчётная точка, соответствующая минимальному короткому замыканию в зоне защиты, в плоскости координат( , ) всегда лежит выше тормозной характеристики реле, а прямая, соединяющая эту точку с началом координат, является геометрическим местом точек, соответствующих изменяющемуся переходному сопротивлению в месте короткого замыкания. Эта прямая всегда пересекает горизонтальную часть тормозной характеристики. На этом пересечении защита работает на пределе чувствительности с током .

Коэффициент чувствительности защиты определяется по выражению:

(2.64)

где:

= (2.65)

- относительное значение тока в месте двухфазного короткого замыкания (для отсечки ток короткого замыкания рассчитывается в рабочем, а не в минимальном режиме);

- относительное значение минимального тока срабатывания реле;

Чувствительность защиты определяется при металлическом повреждении на выводах трансформатора блока.

Расчётными для станции и системы являются реально возможные режимы, обусловливающие минимальный ток повреждения. В соответствии с ПУЭ коэффициент чувствительности должен быть .

2.7 Дифференциальная защита ошиновки 330 - 750 кВ

Общие положения.

Для подключения защиты используются трансформаторы тока с одинаковыми или различными коэффициентами трансформации с номинальным значением вторичного тока, как правило, 1А. Защита выполняется с использованием дифференциальных реле с быстронасыщающимися трансформаторами типа РНТ-566 в связи с тем, что общая резервная дифференциальная защита энергоблока, охватывающая и ошиновку в том числе, выполнена на реле с торможением.

Определение минимального тока срабатывания и расчёт числа витков рабочей обмотки.

Первичный минимальный ток срабатывания дифференциальной защиты выбирается из условия отстройки от максимального рабочего тока небаланса при переходном режиме внешнего короткого замыкания:

(2.66)

где: - коэффициент отстройки, принимается равным 1,3.

Расчётный ток небаланса:

(2.67)

где: -коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую тока, может быть принят равным 1,0;

- коэффициент однотипности трансформаторов тока, принимается равным1,0;

- относительная полная погрешность трансформаторов тока, принимается равной 1,0;

- периодическая составляющая тока внешнего трёхфазного короткого замыкания (при ); при этом за расчётную точку принимается место установки одного из выключателей, где ток короткого замыкания имеет большее значение.

(2.68)

Расчётное число витков рабочей обмотки насыщающегося трансформатора:

(2.69)

где: - минимальная МДС срабатывания реле (для реле РНТ-566 ).

Определяется уточнённое значение тока срабатывания защиты исходя из фактически установленного числа витков рабочей обмотки реле по выражению:

(2.70)

Определение чувствительности защиты.

Чувствительность защиты при повреждении в защищаемой зоне оценивается коэффициентом чувствительности , который определяется отношением минимального тока короткого замыкания к току срабатывания защиты:

(2.71)

где: - периодическая составляющая ( ) минимального тока металлического короткого замыкания в защищаемой зоне.

(2.72)

2.8 Резервная дифференциальная защита энергоблока

Основные положения по расчёту резервной дифференциальной защиты блока, выполненной на реле типа ДЗТ-21.

Расчёт рабочей цепи защиты включает в себя определение минимального тока срабатывания защиты и выбор ответвлений трансреактора, а также ответвлений выравнивающих автотрансформаторов при их наличии. Минимальный ток срабатывания защиты выбирается по большему из двух условий:

-отстройки от броска намагничивающего тока при включении ненагруженного трансформатора блока под напряжение по выражению (2.40);

-отстройки от максимального тока короткого замыкания за трансформатором собственных нужд:

(2.73)

где: - коэффициент отстройки, принимается равным 1,5;

- периодическая составляющая тока трёхфазного металлического короткого замыкания на выводах одной из обмоток трансформатора собственных нужд в максимальном режиме работы станции и системы.

(2.74)

Для резервной дифференциальной защиты допускается загрубление по сравнению с основной, поскольку она предназначена для быстрой ликвидации коротких замыканий на ошиновке высокого и низкого напряжения блока и не предназначена для защиты от межвитковых коротких замыканий. Определяются вторичные номинальные токи в плечах защиты по выражениям (2.41) и (2.42).

При необходимости установки во вторичной цепи дополнительных трансформаторов тока со стороны высокого и низкого напряжения (повышающих автотрансформаторов тока типа АТ-31-У3 и понижающих автотрансформаторов тока типа АТ-32-У3 ) коэффициент трансформации последних выбирается таким образом, чтобы значение тока , подающегося на защиту от автотрансформатора, находилось в диапазоне номинальных токов трансреактора(2,5 - 5,0А):