Схема дифференциальной защиты трансформатора YlY.

Лабораторная работа № 1.3

Исследование схем дифференциальнойзащиты трансформатора.

Цель работы: 1.изучить принцип работы продольной диф. защиты,

2.исследовать ток небаланса в схеме диф. защиты трансформатора,

3.исследовать схему диф. защиты.

Схема дифференциальной защиты трансформатора.

Таблица 1

Группа соединения трансформаторов	Группа соединения ТТ	Ток небаланса	Результаты замеров
РА1 I1.A	PA2 I2.A	PA3 I3.A	PA4 I4.A
Y/ .-11	/ Y-11.		6.2
Y/ .-11	/ Y-5		0.8	7.9	6.6

Таблица 2

I к.з.( A)	PA1
I н.б. (A)	PA3		0.8	0.2	0.1	0.05

График зависимости ток к.з. от тока небаланса.

Таблица 3

Показания параметров А
РА1	РА2	РА3
5,2	0,1	5,5

Трёх релейная схема дифференциальной защиты трансформатора.

Таблица 4

Ток небаланса (А)	Векторная диаграмма первичных токов	Векторная диаграмма вторичных токов
РА1	РА2	РА3	ВН	НН	ВН	НН
		2,4

Таблица 5

Вид к.з.	РА1	РА2	РА3
трёхфазное	6,5	6,5	6,5
двухфазное	6,5	6,5
однофазное	-	-	-

Двух релейная схема дифференциальной защиты трансформатора.

Таблица 6

Ток небаланса (А)	Векторная диаграмма первичных токов	Векторная диаграмма вторичных токов
РА1	РА2	РА3	ВН	НН	ВН	НН
2,5	1,9	2,2

Таблица 7

Вид к.з.	РА1	РА2	РА3
трёхфазное	5,5		5,5
двухфазное			5,5
однофазное	-	-	-

Схема дифференциальной защиты трансформатора YlY.

Таблица 8

Ток небаланса (А)	Векторная диаграмма первичных токов	Векторная диаграмма вторичных токов
РА1	РА2	РА3	ВН	НН	ВН	НН

Таблица 9

Вид к.з.	РА1	РА2	РА3
трёхфазное	5,5	5,5	5,5
двухфазное
однофазное

Вывод: данная работа показала ,что схемы диф. защиты трансформаторов имеют хорошую селиктивность, надёжность срабатывания, но требуют определенной настройки при наладке от токов небаланса.

Ответ на вопрос:

Составляющие тока небаланса в дифференциальной защите силового трансформатора.

Одной из основных причин появления тока небаланса в обмотках реле дифференциальных защит как в нормальном режиме, так и при внешнем коротком замыкании являются погрешности трансформаторов тока.
Величина погрешностей зависит от величины и характера нагрузки на трансформаторы тока и возрастает при увеличении первичного тока.
Установившееся значение тока небаланса. Для того чтобы при внешних коротких замыканиях величины токов небаланса не достигали чрезмерных значений, трансформаторы тока выбираются по 10%-ным кривым предельно допустимых погрешностей. При правильно выбранной нагрузке в цепях вторичных обмоток сердечники трансформаторов тока не достигают пределов магнитного насыщения при любых возможных кратностях токов внешних КЗ. Токи небаланса не превышают допустимых пределов даже в случае применения разнотипных трансформаторов тока, резко отличающихся по точности работы.

Рис.1. Неустановившийся ток при замыкании цепи с индуктивностью

На рис.1 показано, что полный ток неустановившегося (переходного) процесса /полн при замыкании цепи с индуктивностью состоит из двух слагающих: постепенно затухающего апериодического и синусоидального токов.

Рис.2. Токи небаланса в переходном режиме:
а - кривые первичного тока небаланса при внешнем КЗ;

б - включение трансформатора под напряжение;

в - характеристика намагничивания трансформатора;

г - кривая тока намагничивания

Составляющие тока небаланса. При внешних КЗ и нагрузке вследствие нарушения равенства вторичных токов в реле появляется ток небаланса который может вызвать неправильную работу дифференциальной защиты.

I_нб=I_Iв-I_IIв

1) составляющую I_нбTT, вызываемую наличием погрешностей (токов намагничивания) ТТ, питающих РЗ. С учетом токов намагничивания разность вторичных токов, проходящих через реле при внешнем КЗ:

2) составляющую I_нб.peг которая появляется при изменении (регулировании) коэффициента трансформации К_т силового трансформатора или автотрансформатора.

3) составляющую небаланса, возникающую при неточной компенсации неравенства токов плеч I_{нб.комп}, которая появляется, когда регулирующие возможности выравнивающих устройств не позволяют подобрать расчетные значения (w_у или k_а), необходимые для полной компенсации.

4) составляющую, обусловленную наличием тока намагничивания у силового трансформатора. Ток намагничивания нарушает расчетное соотношение между первичным и вторичным токами силового трансформатора, что вытекает из схемы на рис. 3, и вызывает ток I_нб.нам = I_нам

I_нб= I_{нб TT}+ I_нб.pег+ I_{нб.комп}

Рис. 3.Условия работы дифференциальной защиты трехобмоточного трансформатора при внешнем КЗ.

Информация взята из следующей литературы:

Чернобровов Н.В., Семенов В.А. — Релейная защита энергетических систем: Глава § 16. Защита трансформаторов.