На главную страницу сайта

Статьи Николая Арцишевского

Форум РЗА - место общения любителей, поэтов и фанатов релейной защиты

Рейтинг сайтов по теме релейная защита и автоматика

Прогруз  дифзащиты АТ, Т от постороннего источника

Тема сходна с приведенной на странице Проверка токовых цепей от постороннего источника. Тема та же, но пути решения другие.

Иногда при обслуживании защит силового трансформатора возникает необходимость прогрузки токовых цепей дифзащиты трансформатора. Причины бывают разные:

Прогрузку выполняют в следующей последовательности. На одной из сторон закорачивают фазные обмотки. Это может быть переносное заземление, или стационарные заземляющие ножи. На другую обмотку подается пониженное напряжение. Для этого достаточно напряжения 0,4 кВ. Напряжение подается толчком, через защитный аппарат. Главное условие прогрузки при сборке в треугольник обмоток ТТ или силового трансформатора, это соблюдение прямого чередования фаз при подключении постороннего источника к вводам АТ. Несоблюдение этого условия приводит к изменению группы соединения, и фазному сдвигу токов. На вновь вводимом трехобмоточном трансформаторе, достаточно выполнить две прогрузки из трех, в любом сочетании.

  1. Основные положения.
    1. Расчет токов прогрузки выполнен для среднего положения РПН, ПБВ соответствующего номинальным напряжениям.
    2. Можно выполнять расчет для конкретных положений РПН, ПБВ, но на практике такая точность не требуется.
    3. Расчет выполнен в именованных единицах и применим для любых схем прогрузки.
    4. Чем меньше класс напряжения АТ(Т) выбирают для подачи напряжения, тем выше ток от постороннего источника.
    5. Мощность постороннего источника должна быть достаточной для прогрузки.
    6. Закоротку следует устанавливать таким образом, что бы закоротить фазную обмотку, т.е. при установке закоротки на стороне с группой соединения «Y-о» закоротку следует заземлить, например включением стационарного заземления. Однако для уменьшения токов прогрузки трехфазную закоротку можно не заземлять, тогда ток прогрузки уменьшается в 0,85 раза.
  2. Исходные данные для расчета.
    1. Номинальная мощность Sном
    2. Номинальные первичные напряжения Uном всех сторон АТ(Т)
    3. Коэффициенты ТТ Ктт
    4. Схема соединения ТТ Ксх=1, для схемы соединения Y,
    5. Ксх=1,73 для схемы соединения ?;
    6. Напряжение короткого замыкания Uк %
    7. Напряжение прогрузочного устройства U постор. ист.
    8. При наличии реактора его сопротивление Хр
  3. Порядок расчета.

Расчет основан на использовании закона Ома, и опыта короткого замыкания.
Сначала вспомним, как из опыта короткого замыкания определяется напряжение короткого замыкания Uк %. Путем подачи напряжения с одной стороны трансформатора при закороченных обмотках с другой стороны замеряется ток. Плавно поднимая напряжение источника добиваются номинального тока обмотки (обмоток). Полученное напряжение Uкз (В) фиксируется. Отношение напряжения КЗ к номинальному напряжению данной стороны трансформатора в процентах, называется напряжением короткого замыкания Uк %.
                                  (1)
Этот параметр характеризует сопротивление трансформатора и выдается заводом изготовителем в паспортных данных.
Из (1) определяем напряжение короткого замыкания данного трансформатора в вольтах.
                                      (2)
Uном * - номинальное напряжение стороны, куда подается напряжение при прогрузке. Получаем напряжение короткого замыкания в вольтах, при котором токи достигают номинальных величин.
По закону Ома, сопротивление трансформатора:
                                         (3)
При достижении тока КЗ до номинального Iкз= I ном.тр-ра подставляем в (3) следующие выражения:
и
получаем выражение для расчета сопротивления трансформатора:
    (4)
Это универсальная формула для расчета сопротивления любого трансформатора (АТ). Следует учитывать, что сопротивление трансформатора зависит от класса напряжения, по которому ведется расчет. Подставили в формулу напряжение высокой стороны, а Uк в-н, получили сопротивление трансформатора приведенное к высокой стороне. Подставили напряжение низкой стороны, напряжение короткого замыкания то же самое, получили сопротивление приведенное к низкой стороне. Если взять отношение сопротивлений НН к ВН применив равенство (4), справедливо такое отношение:

где Хнн, Хвн сопротивление обмоток трансформатора приведенное к низкой и высокой стороне.
Запишем уравнение в таком виде:
                                                                    (5)
Получаем коэффициент пересчета сопротивления трансформатора, равное отношению напряжений в квадрате.
Для определения тока прогрузки остается применить универсальный закон Ома:
                (6)
где Х цепи кз. = Хтр.+ Х реактора (или ВДТ и т.д.) - общее сопротивление всей цепи прогрузки.
Если в прогрузке участвует только силовой трансформатор, Х цепи кз.= Хтр., выражение (6) приобретает вид:
    (7)
Выражения (6), (7) позволяют определить ток прогрузки со стороны, откуда подано напряжение постороннего источника. Ток со стороны закоротки определяется через коэффициент силового трансформатора.

  1. Пример расчета в именованных единицах

Требуется определить вторичные токи прогрузки дифзащит трансформатора (ДЗТ) и ошиновки (ДЗО) 10 кВ силового автотрансформатора АТДЦТН-200000/220/110/10, оборудованного реактором по низкой стороне.
Исходные данные:
Sном= 200мВА
Uвн= 230кВ, Uсн= 121кВ, Uнн= 10,5кВ
Uк,в-с= 10 %, Uк,в-н= 32,1 %, Uк,с-н= 20,2 %
Реактор РБГ 10-1000-0,35 установлен на стороне низкого напряжения
Хр=0,35 Ом
коэффициенты ТТ дифзащиты АТ:
= 1000 (треугольник, Ксх=1,73)
= 1500 (треугольник, Ксх=1,73)
= 1200 (звезда, Ксх=1)
коэффициенты ТТ дифзащиты ошиновки 10,5кВ.:
встроенные Ктт.= 1200 (звезда, Ксх=1)
выносные Ктт.= 300 (звезда, Ксх=1)
U постор. ист.=400В
Считаем что закоротка установлена по стороне 10,5 кВ за реактором, напряжение прогрузки подаем на обмотку 121 кВ.
Из уравнения (4) считаем сопротивление обмоток АТ между средней и низкой стороной и приведенное к средней стороне:

Из уравнения (5) приводим сопротивление реактора со стороны 10 кВ к стороне 110 кВ:

По уравнению (6) определяем первичный ток по стороне 121 кВ:
,
Вторичный ток ДЗТ:
.
Что бы ”поймать ” ВАФом такой ток, можно на контрольную крышку ДЗТ, стороны 110 кВ намотать по 3-5 витка в каждую фазу.
Определим первичный ток стороны 10,5 кВ:

Рассчитаем вторичный ток ДЗТ:

Вторичные токи дифзащиты ошиновки будут следующие:

В формате .pdf - здесь.

 

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Форум РЗА - место общения любителей, поэтов и фанатов релейной защиты

Рейтинг сайтов по теме релейная защита и автоматика