Продольная дифференциальная защита трансформатора: Дифференциальная защита трансформатора: типы, принцип действия | ENARGYS.RU

Дифференциальная защита трансформатора: типы, принцип действия | ENARGYS.RU

Наиболее совершенный способом защиты трансформаторов из всех, на настоящее время известных, является релейная защита, построенная на дифференциальном принципе.

Для дифференциальной защиты характерна избирательность действия или селективность. Это означает срабатывание защиты в районе электроустановки между трансформаторами тока, на вводе высшего напряжения, до силового трансформатора и на вводе отходящей линии низшего напряжения, после силового трансформатора

К плюсам можно отнести небольшую величину тока срабатывания. Для трансформаторов, которые имеют мощность от 63мВА, ток входит в границы 0,1–0,3А от номинального тока, такая величина тока срабатывания обеспечивает коэффициент чувствительности 1,5 –2,0 к витковым и межкатушечным замыканиям в переплетенных и обычных обмотках. Время срабатывания защиты очень короткое (15–20мс). Высокая степень чувствительности и очень короткое время реагирования дифзащиты, способствует уменьшению величины повреждения и сокращает время на восстановление оборудования.

Продольная дифференциальная защита устанавливается в обязательном порядке для трансформаторов мощностью от 6300кВа, она служит для предупреждения выхода из строя оборудования, вследствие многофазных замыканий внутри обмоток и на выводах.

Дифференциальная защита трансформаторов обязательна к установке и для параллельно работающих трансформаторов мощностью от 4000кВа. Трансформаторы небольшой мощности на 1000кВа, комплектуются дифзащитой, при отсутствии газовой защиты, и в том случае если МТЗ рассчитана на большую выдержку времени от 0,5сек, а токовая отсечка имеет низкую степень чувствительности.

Дифференциальная продольная защита с циркулирующими токами, отключает силовой трансформатор, мгновенно после неисправности, без выдержки времени.

Дифференциальная защита – принцип действия

 

Рис №1. Схема, поясняющая принцип действия дифференциальной защиты трансформатора, с двусторонним питанием, а) при КЗ снаружи трансформатора, на его выводах, б) при внутреннем КЗ трансформатора

Принцип действия дифференциальной защиты построен на применении первого закона Киргофа. Защищаемый объект принимается за узел, ток фиксируется полностью на всех ветвях, соединяющих объект с внешней электрической сетью.

При повреждении на отходящей ветви, сумма токов, входящих и отходящих из узла, равна нулю.

При повреждении объекта, в случае КЗ, сумма токов в ветвях будет равна токам короткого замыкания.

Диффзащита трансформатора отличается от дифференциальной защиты высоковольтных линий и генераторов наличием неравенства первичных токов разных обмоток трансформаторов и несовпадением по фазе.

Поперечная дифференциальная защита линий электропередач

Защита построена идентично продольной и основана на принципе сравнивания токов, только для защиты ВЛ и КЛ, установка трансформаторов тока выполняется на разных линиях, питание, которых осуществляется от одного источника, например, от одного выключателя нагрузки, а не на концах участка линии. Трансформаторы тока должны быть идентичны по своим параметрам, их коэффициент трансформации должен быть одинаков.

Рис №2. Поперечная дифференциальная токовая защита параллельно расположенных высоковольтных линий, а) схема токовых цепей, б) цепи напряжения, г; д) – схема цепей постоянного тока.

После отключения одной из линий, блок-контактами высоковольтных выключателей, дифференциальная защита выводится из работы, это происходит для того, чтобы осуществить устранение неселективности действия при внешнем КЗ.

Принцип действия поперечной дифференциальной защиты, позволяет обходиться без настройки защиты на замедление действия, значит, при КЗ линии, произойдет мгновенное отключение, при КЗ в противоположных концах линии наблюдается каскадное (поочередное) действие дифференциальной защиты.

Рис№3. Каскадное срабатывание дифференциальной защиты: а) КЗ в начале ВЛ; б) КЗ в конце ВЛ

Основные условия выбора тока срабатывания:

1. При внешних КЗ, не должно происходить срабатывание защиты от максимально высокого тока небаланса.
2. При отключении одной из подключенных параллельно линий электропередач, если вторая линия полностью, на 100% загружена, не должна осуществляться работа защиты.
3. Чувствительность защиты зависит от КЗ на границе каскадного действия рядом с точкой равной чувствительности, в которой наблюдается равенство токов в реле комплектов защит обеих линий.

Дифференциальная защита генераторов

Защита генераторов, в статоре машины, действует на погашение магнитного поля генератора (отключением автомата АГП), с его последующим отключением от питающей сети, при помощи выключателя нагрузки самого генератора или выключателя на стороне блока ВН.

Существует 2 типа дифференциальной защиты генераторов:

1. Продольная дифференциальная защита
2. Поперечная дифференциальная защита.

Принцип действия дифференциальной защиты генераторов идентичен принципу действия дифференциальной защиты трансформаторов и линий. Основывается на разности токов, текущих в параллельно подключенных ветвях.

Реле включается в цепь с трансформатором тока, в перемычку между нейтралями параллельных обмоток статора.

Рис №4. Принцип действия поперечной дифференциальной защиты генератора

Рис №5. Продольная дифференциальная защита генератора

Принцип действия построен на сравнивании токов следующих со стороны выводов генератора.

Зона действия защиты распространяется на: обмотки генератора, выводы обмотки статора и на шины, вплоть до распределительного устройства.

Дифференциальная защита трансформатора принцип действия, видео

Принцип действия дифференциальной защиты построен на применении первого закона Киргофа. Защищаемый объект принимается за узел, ток фиксируется полностью на всех ветвях, соединяющих объект с внешней электрической сетью. При повреждении на отходящей ветви, сумма токов, входящих и отходящих из узла, равна нулю.

При повреждении объекта, в случае КЗ, сумма токов в ветвях будет равна токам короткого замыкания.

Дифференциальная токовая защита трансформатора отличается от дифференциальной защиты высоковольтных линий и генераторов наличием неравенства первичных токов разных обмоток трансформаторов и несовпадением по фазе.

Дифференциальная защита трансформаторов применяется для предотвращения аварийных и ненормальных режимов работы при возникновении короткого замыкания между фазами, межвитковых КЗ и замыкания одной или более фаз на землю. Дифзащита применяется как основный вид автоматического отключения для мощных трансформаторов и для трансформаторов меньшей мощности, в случае если другие виды защиты не обеспечивают требуемого быстродействия.

Как работает дифзащита трансформатора

Дифференциальная защита работает  на сравнении величин токов в начале и в конце защищаемого участка, например и начале и конце обмоток силового трансформатора, генератора и т. п. В частности, участок между трансформаторами тока, установленными на высшей и низшей сторонах силового трансформатора, считается защищаемой зоной.

Рис 1. Дифференциальная защита трансформатора: а — токораспределение при нормальном режиме, б — то же при коротком замыкании в трансформаторе

Действия при срабатывании дифференциальной защиты трансформатора поясняется рис.1.

С обеих сторон трансформатора устанавливаются трансформаторы тока TT1 и ТТ2, вторичные обмотки которых включены последовательно. Параллельно им подключается токовое реле Т. Если характеристики трансформаторов тока будут одинаковы, то в нормальном режиме, а также при внешнем коротком замыкании токи во вторичных обмотках трансформаторов тока будут равны, разность их будет равна нулю, ток через обмотку токового реле Т протекать не будет, следовательно, защита действовать не будет.

При коротком замыкании в трансформаторе и в любой точке защищаемой зоны, например в обмотке трансформатора, по обмотке реле Т будет протекать ток, и если его величина будет равна току срабатывания реле или больше его, то реле сработает и через соответствующие вспомогательные приборы произведет двустороннее отключение поврежденного участка. Эта система будет действовать при междуфазных и межвитковых замыканиях.

Дифференциальная защита обладает высокой чувствительностью и является быстродействующей, так как для нее не требуется выдержки времени, она может выполняться с мгновенным действием, что и является ее главным положительным свойством. Однако она не обеспечивает защиты при внешних коротких замыканиях и может вызывать ложные отключения при обрыве в соединительных проводах вторичной цепи.

Рис. 2. Дифференциальная защита двух параллельно работающих трансформаторов

Зона действия дифференциальной защиты трансформатора (ДЗТ) ограничивается местом установки трансформаторов тока, и включает в себя ошиновку СН, НН и присоединение ТСН, включённого на шинный мост НН.

Ввиду её сравнительной сложности, дифференциальная защита устанавливается в следующих случаях:

• на одиночно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 6300 кВА и выше;
• на параллельно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 4000 кВА и выше;
• на трансформаторах мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка не обеспечивает необходимой чувствительности при КЗ на выводах высшего напряжения ( kч < 2 ), а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 сек.

Видео: Дифференциальная защита

Общие принципы работы дифференциальной защиты. Особенности выполнения защит отдельных элементов электрической сети: кабельной линии, трансформатора, генератора, сборных шин. Защиты ЛЭП-110 кВ: направленная с вч блокировкой, диффазная.

Читайте так же:

Дифзащита трансформатора — принцип действия

Дифзащита трансформаторов применяется для предотвращения аварийных и ненормальных режимов работы при возникновении короткого замыкания между фазами, межвитковых КЗ и замыкания одной или более фаз на землю.

Дифзащита применяется как основный вид автоматического отключения для мощных трансформаторов и для трансформаторов меньшей мощности, в случае если другие виды защиты не обеспечивают требуемого быстродействия.

Принцип работы дифференциальной защиты заключается в сравнении токов входящих и выходящих из трансформатора,и отключении трансформатора при неравенстве токов.

Конструктивно дифзащита включает в себя (Рис. 1) два трансформатора тока ТТ₁ и ТТ₂ включенных по высокому и низкому напряжению и реле автоматики А. Коэффициент преобразования измерительных трансформаторов подобран так, что при возникновении короткого замыкания вне защищаемого участка (Рис.1 слева), результирующий ток проходящий через реле был равный нулю.

 

 

Рис. 1

При возникновении короткого замыкания возникает асимметрия втекающих и вытекающих токов (Рис. 1 справа). Через реле протекает ток, включающий схему защитного отключения. Высокая избирательность дифференциальной системы не требует

реле времени, т.к. защита включается в идеальном случае только при внутренних КЗ.

В реальных условиях требуется настройка дифзащиты трансформатора для исключения ложного срабатывания.

При подаче напряжения на входные обмотки трансформатора возникает ток подмагничивания, вызывающий неравенство входных и выходных токов. Ток подмагничивания имеет вид затухающих колебаний.

Без нагрузки это влияние достаточно мало и составляет не более одного процента. При включении трансформатора с нагрузкой или восстановлении работы энергосистемы после замыкания,  разность токов может привести к срабатыванию защиты.

Для компенсации этого явления ток включения дифзащиты выбирают большим, чем ток подмагничивания. Загрубление тока срабатывания может привести к несрабатыванию защиты даже при наличии КЗ внутри трансформатора.

Исключить влияния тока подмагничивания можно при помощи искусственной блокировки защиты при подключении высокого напряжения.

При возникновении повреждения трансформатора или замыкания его выводов при блокированном автоматическом отключении задержка может привести к аварии.

В случае, когда указанные способы отстройки дифзащиты неприменимы из-за недостатков, используют трансформаторы тока с быстронасыщаемым магнитопроводом, которые не реагирует на быстротечные колебания подмагничивающего тока.

Для правильной работы измерительных схемы необходимо чтобы фаза втекающих и вытекающих токов совпадала.

Для компенсации фазового сдвига обмотки токовых трансформаторов включаются по такой же схеме, как и защищаемый трансформатор. В случае использования схемы соединения  обмоток «треугольник»/«звезда», трансформаторы тока включаются по обратной схеме – на входе «звезда», на выходе – «треугольник».

На линии, соединяющие трансформаторы тока с исполнительными цепями автоматики, возможны влияния помех, приводящих к ложным срабатываниям защиты. Для предотвращения этого измерительные цепи должны быть надежно экранированы. Зачастую дифзащиту устанавливают на отдельно расположенных трансформаторах для исключения влияния помех от смежных устройств энергетики.

Коэффициенты трансформации измерительных цепей должны обеспечивать равенство токов на входе и на выходе. На практике это условие недостижимо, потому трансформаторы токов выпускаются со стандартными напряжениями. Для этого в измерительные цепи вводят согласующие трансформаторы и автотрансформаторы.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Принцип действия диф защиты трансформатора (ДЗТ): токи небаланса, ТТ, коэффициенты

Принцип действия продольных защит основан на первом законе Кирхгофа.

Условная схема дифференциальной защиты

Если принять за узел защищаемый объект (рис. 1.1) и фиксировать ток на всех ветвях, связывающих защищаемый объект (узел) с внешней сетью, то при повреждении на отходящей ветви сумма токов, входящих и выходящих из узла, будет равна нулю.

Рис. 1.1. Схема дифференциальной защиты с циркулирующими токами

При повреждении защищаемого объекта (КЗ в узле) сумма токов по ветвям будет равна току короткого замыкания.

По схеме на рис. 1.1 в нормальном нагрузочном режиме и при внешнем коротком замыкании (на исходящей ветви, за трансформатором тока в сторону сети) во вспомогательных проводах, соединяющих вторичные обмотки трансформаторов тока, циркулируют токи, равные вторичным токам ТТ.

Поэтому такое выполнение продольной дифференциальной защиты именуется схемой с циркулирующими токами. Другим вариантом исполнения дифференциального принципа (рис. 1.2) является схема с уравновешенными напряжениями, в которой вторичные обмотки ТТ соединяются между собой последовательно, и в эту же цепь включен реагирующий орган (дифференциальное реле). Считается, что одноименные концы первичной и вторичной обмоток ТТ расположены с одной стороны. Ток в реле будет равен:

(1–1)

где Z – сумма сопротивлений вспомогательных проводов, обмотки реле и обмоток ТТ.

Рис. 1.2. Схема дифференциальной защиты с уравновешенными напряжениями

В нормальном режиме и коротком замыкании вне зоны действия Е1 = Е2 и направлены в противоположные стороны, ток в реле равен нулю.

При повреждении в защищаемой зоне Е1 ≠ Е2, но направлены в одну сторону, ток в реле не равен нулю и, если он превышает ток срабатывания, то защита отключит поврежденный элемент.

В схеме с уравновешенными напряжениями в нормальном режиме и внешних коротких замыканиях токи во вторичных обмотках ТТ отсутствуют, и ТТ работают в режиме холостого хода. Это может привести к недопустимому перегреву ТТ и появлению высоких напряжений во вторичных цепях, поэтому схема с уравновешенными напряжениями со стандартными трансформаторами тока по рис. 1.2 не применяется, обычно устанавливаются специальные промежуточные ТТ. Кроме того, схема требует использования максимально близких по характеристикам ТТ. Таким образом, схема с уравновешенными напряжениями получается более сложной, чем с циркулирующими токами, и поэтому она получила ограниченное применение.

В свою очередь схема с циркулирующими токами может выполняться в двух вариантах: с малым сопротивлением и с большим сопротивлением дифференциальной цепи реле.

Достоинством схемы с малым сопротивлением дифференциального реле является шунтировка измерительных ТТ, что максимально устраняет их влияние друг на друга.

Достоинством схемы с большим сопротивлением дифференциальной цепи является автоматическое загрубление защиты при насыщении какого-либо ТТ при внешнем КЗ, так как в этом случае малое сопротивление ветви намагничивания насыщенного ТТ шунтирует дифференциальную цепь, уменьшая ток (напряжение) небаланса.

Чаще всего схема с большим сопротивлением дифференциальной цепи применяется при выполнении дифференциальных защит шин, где возможно глубокое насыщение ТТ на том присоединении, где произошло внешнее для дифференциальной защиты КЗ и в чувствительных дифференциальных защитах от замыканий на землю. В настоящее время в связи с уменьшением затрат на реализацию сложных алгоритмов при переходе на электронную элементную базу изготовления реле, схема с большим сопротивлением вытесняется защитами с малым сопротивлением дифференциального реле.

При рассмотрении принципа действия дифференциальных защит было принято, что в нагрузочном режиме и в режиме внешнего короткого замыкания ток в дифференциальной цепи равен нулю. Это возможно только в том случае, если вторичные токи ТТ точно равны первичным приведенным токам, т. е.

В действительности в дифференциальной цепи в этих режимах протекает ток, называемый током небаланса.

Определим, из каких составляющих складывается ток небаланса.

Погрешность ТТ в работе диф защиты трансформатора

Эта составляющая тока небаланса характерна для всех дифференциальных защит и вызвана тем, что вторичный ток равен:

(1 – 2)

где I_втор. – вторичный ток ТТ;
I’_перв. – приведенный ко вторичной обмотке первичный ток;
I’_нам. – приведенный ко вторичной обмотке ток намагничивания.
Ток в реле – ток небаланса – равен (для дифференциальной защиты с двумя ветвями):

Iр.=Iнб.=Iвтор.1 – Iвтор.2 = I’перв.1 – I’нам.1 – I’перв.2 + I’нам.2 ,

(1 – 3)

где I_втор.1, I’_перв.1, I’_нам.1 – вторичный, приведенный первичный и приведенный ток намагничивания ТТ первой ветви;
I_втор.2, I’_перв.2, I’_нам.2 – то же для второй ветви.
При условии, что первичные токи защищаемого объекта равны первичным токам ТТ при внешнем коротком замыкании:
Ток небаланса будет равен:

(1 – 4)

В общем случае ток небаланса равен геометрической сумме токов намагничивания всех ветвей дифференциальной защиты:

(1 – 5)

Для того чтобы выявить влияние нагрузок ТТ и сопротивления дифференциального реле на ток небаланса, составим схему замещения дифференциальной защиты [3]:

Рис. 1. 3. Схема замещения дифференциальной токовой защиты

На рис. 1. 3. введены следующие обозначения:
Z’_перв1, Z’_нам1, Z_втор1 – приведенные сопротивления первичной обмотки и ветви намагничивания,сопротивление вторичной обмотки ТТ первой ветви;
Z’_перв2, Z’_нам2, Z_втор1 – то же для второй ветви;
I’_перв1, I’_нам1, I_втор1 – приведенные первичный ток, ток намагничивания и вторичный ток ТТ первой ветви;
I’_перв2, I’_нам1, I_втор1 – то же для второй ветви;
I_Р, Z_РО – ток в цепи дифференциального реле и сопротивление дифференциального реле;
r_пр1, r_пр2 – сопротивление соединительных проводов от ТТ до дифференциального реле для первой и второй ветви.

Принимая, что все сопротивления по рис. 1. 3 являются линейными элементами и составив для этой схемы уравнения по законам Кирхгофа, получим для I_нб при внешнем КЗ, когда I’_перв1 = I’ _перв2:

(1 – 6)

где Z₂ = Z_втор2 + r_пр2 ; Z₁ = Z_втор1 + r_пр1;
Z’_нам1 • Z’_нам2 = Z’ ²_нам;
Z’_нам1 + Z’_нам2 = 2Z’_нам.
Анализ формулы (1 – 6) показывает, что для снижения тока небаланса необходимо для менее мощных ТТ (имеющих меньшее сопротивление намагничивания) уменьшать внешнюю нагрузку.

К сожалению, для большинства трансформаторов со схемой соединения обмоток «звезда – треугольник», как раз для менее мощных ТТ, на стороне «звезды» нагрузка должна быть увеличена в три раза за счет соединения ТТ в «треугольник», что приводит к большой погрешности ТТ, к увеличению тока небаланса и соответственно к увеличению тока срабатывания дифференциальной защиты.

В переходных режимах работы токи небаланса могут во много раз превосходить установившиеся значения. Проведенные исследования показали, что переходный ток небаланса может содержать значительную апериодическую составляющую, причем при равенстве сопротивления плеч и идентичности вольт-амперных характеристик ТТ ток небаланса представляет однополярный сигнал.

При неравенстве сопротивления плеч ТТ в токе небаланса появляются отрицательные полуволны [4]. На переходный процесс оказывают значительное влияние постоянные времени первичной и вторичной цепи – с их возрастанием токи небаланса увеличиваются, а сам переходный процесс затягивается.

Для обеспечения правильного функционирования дифференциальной защиты необходимо ток срабатывания защиты отстроить от токов небаланса, вызванных погрешностью ТТ в режиме максимального тока внешнего короткого замыкания.

Ввиду сложности расчетов для реальных ТТ переходных токов небаланса, ток срабатывания дифференциальных защит выбирают по условию отстройки от установившегося тока небаланса, а учет переходного режима производится введением повышающего коэффициента kпер, который определяет степень конструктивной отстройки дифференциального реле от переходного режима (реле с промежуточными насыщающимися ТТ, реле с время-импульсной схемой и т.д.).

Для дифференциальных защит, в которых объединяются ТТ нескольких сторон защищаемого объекта, ток небаланса, вызванный погрешностями ТТ, определяется в режиме, когда ТТ одной стороны работают с допустимой погрешностью, а ТТ других – без погрешности.

В этом случае разность токов сторон будет протекать в дифференциальной цепи и определять ток небаланса.

Максимальная допустимая полная погрешность ТТ для дифференциальных защит в установившемся режиме максимального тока внешнего КЗ не должна превышать 10%.

Если для дифференциальной защиты используются ТТ одинакового типа, с одним коэффициентом трансформации, работающие примерно в одинаковых условиях, то мало вероятно, чтобы погрешность, с одной стороны, была равна допустимой, а с другой – равна нулю. Для учета таких условий работы ТТ (в формуле определения тока небаланса) вводится коэффициент однотипности ТТ, равный 0,5.

Таким образом, составляющая тока небаланса, вызванная погрешностью ТТ, определяется:

(1 – 7)

где k_пер – коэффициент, учитывающий переходный режим;
k_одн – коэффициент однотипности ТТ, который принимается равным 1,0 или 0,5 в зависимости от условий работы ТТ;
ε – полная погрешность ТТ в установившемся режиме при расчетном токе внешнего металлического КЗ;
I_{КЗ макс} – максимальное значение тока при установившемся внешнем металлическом КЗ.

Защита с током срабатывания, выбранным по условию отстройки от тока небаланса по (1–7), не обеспечивает требование необходимой чувствительности защиты, поэтому применяют различные способы повышения чувствительности и отстройки от тока небаланса. Традиционным способом отстройки от токов небаланса является процентное торможение, под которым понимается возрастание тока срабатывания дифференциального реле с увеличением тормозного тока. В качестве тормозного тока можно использовать фазный ток одной или нескольких сторон защиты, полусумму абсолютных значений токов сторон защиты и т.п.

Компенсация угловых сдвигов первичных токов и исключение токов нулевой чувствительности

Для силовых трансформаторов со схемой соединения «звезда−треугольник» между токами высшего и низшего напряжения существует угловой сдвиг с кратностью в 300. Без принятия мер для компенсации этого сдвига потребовалось бы значительное загрубление дифференциальной защиты по току срабатывания. Поэтому угловой сдвиг первичных токов компенсируется соответствующим поворотом вторичных токов на одной из сторон трансформатора.

Первичный поворот токов происходит из-за соединения обмоток трансформатора в «треугольник». Поэтому для компенсации фазовой погрешности трансформаторы тока тоже соединяются в треугольник.

Теоретически безразлично, на какой стороне соединить трансформаторы тока в «треугольник». Однако для силового трансформатора с заземленной нулевой точкой на стороне «звезда» при внешнем повреждении на землю со стороны нейтрали протекают токи нулевой последовательности – нейтраль «генерирует» токи нулевой последовательности. Эти токи трансформируются во вторичную цепь на стороне высшего напряжения, а на стороне «треугольника» в трансформаторах тока эти токи отсутствуют, так как первичные токи нулевой последовательности циркулируют внутри обмотки «треугольника» и не выходят во внешнюю цепь. Таким образом, весь ток нулевой последовательности со стороны «звезды» трансформатора будет протекать в дифференциальную цепь.

Для предотвращения ложного срабатывания дифференциальной защиты необходимо подавить токи нулевой последовательности в дифференциальной цепи.

Соединение трансформаторов тока на стороне «звезды» силового трансформатора в «треугольник» обеспечивает, с одной стороны, компенсацию углового сдвига первичных токов и, с другой стороны, отсутствие тока нулевой последовательности в дифференциальной цепи за счет того, что токи нулевой последовательности циркулируют внутри схемы «треугольника» трансформаторов тока.

Следует заметить, что соединение трансформаторов тока в «треугольник» увеличивает нагрузку вторичной цепи в три раза, что может привести к увеличению погрешности трансформаторов тока, необходимости увеличения сечения контрольных кабелей, замены трансформаторов тока и т.д.

В современных цифровых дифференциальных защитах компенсация углового сдвига токов и исключение токов нулевой последовательности обеспечивается программными средствами, что позволяет на всех сторонах силового трансформатора соединять трансформаторы тока в «звезду».

Интересное видео о защите силового трансформатора:

Разные коэффициенты ТТ в ДЗТ

Для выравнивания вторичных токов с разных сторон силового трансформатора необходимо, чтобы номинальные первичные токи силового трансформатора были равны номинальным первичным токам ТТ, а при соединении ТТ в «треугольник» – номинальный первичный ток ТТ был в √3 раз меньше номинального тока этой стороны силового трансформатора.

ТТ имеют стандартную шкалу номинальных значений, поэтому для выравнивания вторичных токов с разных сторон трансформатора используются промежуточные автотрансформаторы (трансформаторы) или магнитное выравнивание с помощью подключения цепей вторичных токов к разным числам витков.

Однако все эти способы не позволяют точно сбалансировать вторичные токи (невозможность установки дробного числа витков или из-за дискретности отпаек витков обмотки и т.п.), поэтому появляется дополнительная составляющая тока небаланса. Эта составляющая определяется:

(1 – 8 )

где W_расч – расчетное число витков;
W_уст – установленное число витков.
Расчетное число витков определяется по выражению:

(1 – 9)

где W_осн и I_{ном. осн} – число витков и номинальный ток стороны защищаемого трансформатора, принятой в расчете за основную;
W_расч и I_ном – расчетное число витков и номинальный ток стороны защищаемого трансформатора, принятой в расчете за неосновную.

Следует отметить, что в современных цифровых реле удается минимизировать эту составляющую тока небаланса (до уровня ≈ 1%).

Регулировка коэффициента трансформации силовых трансформаторов

Выравнивание вторичных токов ТТ производится при одном определенном коэффициенте трансформации силового трансформатора (при номинальном или оптимальном положении регулятора). При изменении положения регулятора напряжения равенство токов (ампер-витков) нарушается.

В дифференциальной цепи появляется еще одна составляющая тока небаланса, которая определяется по формуле:

(1 – 10)

где Δu – относительное максимальное изменение коэффициента силового трансформатора от номинального (оптимального) значения.

Ток намагничивания при работе ДЗТ

Основной особенностью дифференциальных защит трансформаторов является неравенство нулю суммы МДС его обмоток из-за необходимости создания в сердечнике трансформатора основного потока, т.е. отношение токов по сторонам трансформатора не равно отношению числа витков за счет наличия тока намагничивания.

Поэтому в токе небаланса появляется еще одна составляющая – ток намагничивания. В нормальном режиме ток намагничивания не превышает 1 – 2% номинального тока и практически не учитывается при выборе тока срабатывания дифференциальной защиты.

Однако в режимах перевозбуждения его величина может возрасти до значений, соизмеримых с током срабатывания дифференциальной защиты.

Режим перевозбуждения возможен при повышении напряжения обмотки свыше номинального или при снижении частоты, этот режим можно характеризовать краткостью перевозбуждения:

(1 – 11)

где – В_ном, u_ном, f_ном – номинальные значения индукции в сердечнике, напряжения и частоты.
При перевозбуждении увеличиваются потери в трансформаторе на гистерезис и вихревые токи, происходит нагрев до недопустимых температур конструктивных элементов, что приводит к нагреву изоляции и ее повреждению, поэтому режим перевозбуждения должен быть ограничен во времени.

Т а б л и ц а 1-1

Максимальное допустимое время существования режима перевозбуждения [1]

B/Bном	1,15	1,3	1,58	1,66
t, с	1200	20	1	0,1

Кроме повышения напряжения или снижения частоты, которые собственно и являются причинами перевозбуждения, этот режим характеризуется появлением в дифференциальном токе пятой, седьмой, а при схеме соединения ТТ дифференциальной защиты «звезда−звезда» еще и третьей гармоник. Так как насыщение сердечников силового трансформатора происходит в оба полупериода, то в токе намагничивания отсутствует постоянная составляющая.

При подаче напряжения на трансформатор или при восстановлении напряжения после отключения короткого замыкания ток намагничивания резко возрастает и может достичь значений пяти−восьмикратных от номинального, причем большая часть броска тока намагничивания протекает со стороны подачи напряжения, а в режиме холостого хода весь ток намагничивания проходит со стороны питания, т.е. этот ток будет проходить в дифференциальную цепь.

Поэтому должны быть выявлены признаки, по которым можно отличить бросок тока намагничивания от тока короткого замыкания из-за повреждения трансформатора.

Рассмотрим физические процессы, которые происходят при включении трансформатора на примере однофазного трансформатора (рис. 1. 4). Если в момент включения напряжение питания проходит через нулевое значение, то установившееся значение магнитного потока должно быть близко к максимальному. Магнитный поток в сердечнике трансформатора не может измениться мгновенно, что приводит к возникновению свободной апериодической составляющей потока, величина которой должна быть такой величины, чтобы результирующий магнитный поток был равен нулю или остаточному потоку, если к моменту включения в магнитопроводе существовал остаточный поток. В результате кривая результирующего магнитного потока оказывается смещенной относительно нулевой линии. В пределе через половину периода результирующий магнитный поток может принять двойное значение и более при наличии остаточной индукции с неблагоприятным знаком.

Насыщение магнитопровода и вызывает появление значительных бросков тока намагничивания.

Рис. 1.4. Бросок тока намагничивания однофазного трансформатора

В трехфазных трансформаторах на броски тока намагничивания каждой фазы оказывают влияние магнитные потоки в сердечниках других фаз и обмотки трансформатора, соединенные в «треугольник». В зависимости от момента подачи напряжения, режима нейтрали, групп соединения обмоток трансформатора, (трехстержневой трансформатор или состоит из однофазных трансформаторов) бросок тока намагничивания может быть двух видов.

В первом случае во всех трех фазах броски тока намагничивания имеют однополярный характер, причем в одной фазе бросок тока намагничивания будет максимальным, в двух других – одинаковые и противоположные по знаку первой фазы.

Во втором случае в двух фазах броски тока намагничивания имеют однополярный характер разного знака, а в третьей фазе – периодический характер. Периодический бросок тока намагничивания может достигать двукратного значения номинального тока трансформатора. Идеализированные формы двух видов броска тока намагничивания показаны на рис 1.5, а осциллограмма взятия под напряжение трансформатора с броском тока намагничивания второго вида приведена на рис. 1.6.

Рис. 1.5. Идеализированные формы бросков тока намагничивания первого и второго вида

Рис. 1.6. Осциллограммы токов намагничивания при взятии под напряжение силового трансформатора

При соединении ТТ дифференциальной защиты в «треугольник» при однополярных бросках тока намагничивания в дифференциальной цепи одной из фаз (где протекает разность токов) может появиться вторичный ток периодического характера.

После насыщения ТТ однополярным броском тока намагничивания во вторичном токе также появляются отрицательные полуволны.

Анализ кривых трехфазного броска тока намагничивания показывает следующие его характерные особенности:

• бросок тока намагничивания, по крайней мере в двух фазах, носит апериодический характер;
• апериодический бросок тока намагничивания в пределах одного периода имеет только один максимум и существенную токовую паузу в то время как ток короткого замыкания – два максимума за период;
• в периодическом броске тока намагничивания имеется бестоковая пауза, меньшая по длительности, чем при апериодическом броске;
• бросок тока намагничивания содержит высшие гармонические составляющие: вторую, третью и т.д., особенно велика доля второй гармоники. Даже в периодическом броске тока намагничивания доля второй гармонической составляющей велика.

К сожалению, при повреждении в зоне действия дифференциальной защиты ток короткого замыкания может иметь (как и при броске тока намагничивания) быстро затухающую апериодическую составляющую.

При насыщении трансформаторов тока апериодической составляющей первичного тока во вторичном токе появятся четные гармоники. При больших кратностях тока короткого замыкания в режиме глубокого насыщения трансформаторов тока во вторичном токе могут появиться и паузы. Таким образом, все признаки броска тока намагничивания присущи и вторичному току при больших величинах тока короткого замыкания в зоне работы дифференциальной защиты. Поэтому высокочувствительные дифференциальные защиты трансформаторов, использующие для блокировки один из перечисленных признаков броска тока намагничивания, могут правильно работать только в определенном диапазоне токов.

При токах, когда погрешности трансформаторов тока могут привести (в результате блокировки) к замедлению действия защиты или ее отказу, предусматривается грубая дифференциальная защита, отстроенная по току срабатывания от броска тока намагничивания, так называемая дифференциальная отсечка.

ПУЭ допускает использование дифференциальной отсечки как основной защиты на трансформаторах мощностью до 25 МВ•А. Для дифференциальной отсечки с электромагнитным токовым и выходным промежуточным реле ток срабатывания может быть принят трех–четырехкратным номинального тока трансформатора.

Продольная дифференциальная токовая защита — Студопедия

Лекция 12.

ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Содержание лекции 12

7. ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) 1

7.7. Продольная дифференциальная токовая защита. 1

7.8. Защита трансформаторов 10 кВ.. 10

ГИПЕРССЫЛКИ К ЛЕКЦИИ №12. 20

Принцип действия дифференциальной защиты, основанный на сравнении токов на концах защищаемого участка, позволяет выполнить быстродействующую защиту трансформатора. Это объясняется тем, что не требуется согласовывать уставку срабатывания с защитами смежных элементов. Такая защита реагирует на повреждение в обмотках, на выводах и в соединении с выключателем. И только для витковых замыканий обмоток трансформатора защита не всегда обеспечивает требуемую чувствительность.

Продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени устанавливается на трансформаторах мощностью 6,3 МВА и более, а также на трансформаторах мощностью 4 МВА при параллельной работе последних с целью селективного отключения поврежденного трансформатора. Дифференциальная защита может быть предусмотрена на трансформаторах меньшей мощности, но не менее 1 МВА, если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с.

Принцип действия защиты аналогичен дифференциальной защите линий электропередачи. Однако особенности трансформатора как объекта защиты приводят к тому, что ток небаланса в дифференциальной защите трансформатора значительно больше, чем в дифференциальных защитах других элементов системы электроснабжения. Основные факторы, которые необходимо учитывать:

· ток намагничивания трансформатора в нормальном режиме работы невелик и составляет 2—3% номинального тока ;

· после отключения внешнего КЗ, как и при включении трансформатора под напряжение, возникающий бросок тока намагничивания может превышать номинальный ток в 6—8 раз.

Значение тока при броске зависит от момента включения трансформатора под напряжение. Наибольшее значение бросок тока намагничивания имеет при включении трансформатора в момент, когда мгновенное значение напряжения равно нулю. Бросок тока намагничивания может содержать большую апериодическую составляющую, а также значительный процент высших гармоник (прежде всего второй). Затухание броска тока происходит медленнее, чем тока КЗ, что используется при выполнении защиты.

Принцип действия продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора показан на рис. 12.1.

а) расчетная схема; б) векторные диаграммы.

Схема включения реле дифференциальной токовой защиты при неодинаковых схемах соединений обмоток защищаемого трансформатора приведена на рис. 12.2.

Если обмотки высшего и низшего напряжения трансформатора имеют схемы соединения Y/D -11, то между токами фаз трансформатора на сторонах высшего и низшего напряжения существует фазовый сдвиг 30 эл. град. Поэтому, если применить одинаковые схемы соединения трансформаторов тока, то даже при равенстве их вторичных токов при отсутствии повреждения будет протекать существенный ток небаланса.

Для выравнивания фазового сдвига вторичные обмотки группы I ТТ соединяются в треугольник, а группы II ТТ — в звезду. Такая схема предотвращает возможное неправильное срабатывание дифференциальной защиты при внешних однофазных КЗ (когда нейтраль трансформатора заземлена), поскольку соединение трансформаторов тока в треугольник на стороне питания предотвращает попадание токов нулевой последовательности в реле защиты. С учетом того, что линейные токи в схеме треугольника для симметричных режимов больше фазных в коэффициент трансформации I ТТ выбирается по соотношению для этого трансформатора тока.

Вследствие того, что трансформаторы тока имеют дискретный ряд коэффициентов трансформации, подобрать их таким образом, чтобы получить равенство токов в плечах защит низкой и высокой стороны не удается. Кроме того, трансформаторы тока высокой и низкой стороны имеют различия в конструкциях, а характеристики намагничивания трансформаторов тока практически никогда не совпадают. Указанные обстоятельства приводят к тому, что для режима нормальной нагрузки или симметричного трехфазного внешнего короткого замыкания возникает неравенство токов плеч защит высокой и низкой стороны. Это означает, что по дифференциальному реле идет некий ток I_р, который принято называть током небаланса. При определении уставки срабатывания защиты руководствуются соотношением:

где — наибольший (расчетный) ток небаланса, А;

К_н – коэффициент надежности отстройки от тока небаланса, принимается в зависимости от типа применяемого реле от 1,2 до 1,5.

Наибольший (расчетный) ток небаланса в дифференциальной цепи защиты может иметь место при включении трансформатора под напряжение или при внешнем КЗ. Поэтому ток небаланса должен определяться в обоих случаях.

При внешнем КЗ, сопровождающемся прохождением через ТТ дифференциальной защиты наибольших токов КЗ, ток небаланса:

где — токи небаланса, обусловленные соответственно погрешностями ТТ, регулированием коэффициента трансформации трансформатора и неравенством токов в цепи циркуляции от различных групп ТТ.

Раскрывая выражения для отдельных составляющих тока небаланса, можно записать:

где — коэффициент однотипности, для отличающихся напряжений первичной и вторичной обмоток защищаемого трансформатора ;

— коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в первичном токе ТТ при внешнем КЗ;

e = 0,1 — принимаемая допустимая относительная погрешность ТТ;

— относительный диапазон изменения напряжения на вторичной стороне трансформатора при регулировании коэффициента трансформации под нагрузкой устройством регулирования под напряжением (РПН), ;

— относительное значение тока небаланса в дифференциальной цепи защиты, обусловленное несоответствием расчетных и фактических коэффициентов трансформации ТТ, ;

— наибольший ток при сквозном КЗ.

Значения коэффициента, учитывающего наличие апериодической составляющей в первичном токе ТТ при внешнем КЗ, и коэффициента, учитывающего отстройку от броска тока намагничивания, выбираются разными в зависимости от типа применяемого реле.

Схемы и расчет дифференциальной защиты:

Дифференциальная отсечка (рис. 12.3) – дифференциальная защита мгновенного действия, отстроенная от броска тока намагничивания. Для дифференциальной отсечки ток срабатывания определяется по формулам:

(*)

(**)

При этом в (**), а выражение (*) с учетом некоторого затухания переходного значения в течение собственного времени срабатывания электромеханического реле принимает вид:

и, как правило, является определяющим. Ток срабатывания реле дифференциальной токовой отсечки:

если отнесен к стороне Y трансформатора, где вторичные обмотки 1ТТ соединены в треугольник. Дифференциальная отсечка считается приемлемой, если при двухфазном КЗ на выводах низшего напряжения трансформатора . Несмотря на низкую чувствительность дифференциальной отсечки, ее достоинство заключается в обеспечении быстроты срабатывания при наибольших кратностях тока КЗ.

применение и принцип действия, преимущества и недостатки

Для обеспечения долговременной эксплуатации электрооборудования применяются разнообразные виды защит. Дифференциальная защита получила широкое распространение благодаря высокому быстродействию. Применяется в сетях с глухозаземленной нейтралью для безопасного функционирования линий электропередач, электродвигателей, сборных машин, трансформаторов, автотрансформаторов и генераторов от коротких замыканий, а также для домашнего использования.

Виды и особенности работы

Дифференциальная защита является одним из видов релейной защиты, которая отличается абсолютной селективностью и очень высокой скоростью срабатывания. Существуют такие виды дифзащиты: поперечная и продольная. Выбор соответствующей дифзащиты зависит напрямую от ситуации, а для того чтобы уметь безошибочно ее применять, необходимо знать, в каких случаях она применяется, принцип действия, а также основные недостатки и ограничения.

Продольная защита

Продольную дифзащиту необходимо устанавливать в роли основной для защиты мощных трансформаторов и автотрансформаторов.

Основные требования:

1. Одиночные трансформаторы и автотрансформаторы с мощностью от 6300 кВА.
2. Параллельно работающие трансформаторы и автотрансформаторы с мощностью от 4000 кВа.
3. Надежная и помехозащищенная линия связи между 2-мя трансформаторами.
4. Трансформаторы и автотрансформаторы с мощность от 1000 кВА (токовая отсечка не может добиться необходимой чувствительности при коротком замыкании на выводах с высоким напряжением, при этом максимальная защита должна быть не более 0,5 секунд).

Схема 1 — Продольная дифзащита трансформатора:

Принцип действия дифзащиты сводится к сравнению значений токов фаз, протекающиех по защищенным участкам соответствующих линий. Применяются трансформаторы тока, которые служат для измерения силы тока на защищенном участке цепи. Вторичные обмотки этих трансформаторов соединены с токовыми реле, в результате на обмотку реле попадает разница токов.

При нормальной работе разность значения токов в цепи токового реле будет равна нулю. Однако при коротком замыкании в обмотку реле поступит не разница, а сумма токов. Контакты реле замыкаются, и выдается команда на полное отключение поврежденного участка цепи.

Однако это все прекрасно работает только в теории. В реальном случае через обмотку токового реле будет протекать ток, который не равен нулю. Этот ток называется током небаланса.

Основные причины появления тока небаланса на обмотке токового реле:

1. Характеристики трансформаторов тока чаще имеют немного разные характеристики. На предприятии-изготовителе их выпускают попарно, предварительно проверяют и подгоняют их характеристики (изменение количества витков обмоток для соблюдения соответствия коэффициента трансформации трансформатора, который необходимо защитить).
2. Возникновение намагничивающего тока, который появляется в обмотках защищенного трансформатора. В нормальном режиме значение этого тока достигает до 5% от номинального . При холостом ходе трансформатора этот ток на непродолжительное время может превышать значение номинального в несколько раз.
3. Разные соединения первичной и вторичной обмоток трансформатора (звезда и треугольник). В этой интерпретации вектора токов в первичной и вторичной обмотках будут смещены на 30 градусов, что затруднит подбор количества витков. Это легко компенсировать с помощью соединения обмоток должным образом (на стороне звезды соединяют треугольником, а на стороне треугольника — звездой).

Необходимо учесть, что современные устройства, построенные на базе микропроцессоров, способны компенсировать самостоятельно и для этого нужно просто указать в настройках этого устройства.

Поперечная защита

Применяется только на высоковольтных линия. Поперечная дифференциальная защита выбирает и обесточивает одну поврежденную линию.

Она состоит из токового реле направления мощности, которое подключается, как и в продольной дифзащите, с соответствующего участка на разность токов.

Ток подается на реле через последовательно соединенные контакты для автоматического вывода защиты при отключении проблемной линии, во избежание ее действия при КЗ (коротком замыкании). Вращающий момент у реле направления мощности зависит напрямую от тока, напряжения, а также от угла между этими векторными величинами.

При коротком замыкании значение тока на одной из линий будет больше, чем на другой, и ток в реле будет иметь такое же направление, как и в первой линии. Следовательно, реле замкнет свой контакт (силы тока будет достаточно для притягивания сердечника), и дифзащита отключит линию с большим значением тока. То же самое произойдет и при повешении значения номинального тока во второй линии, но разомкнется уже другая контакторная группа.

Схема 2 — Поперечная дифзащита трансформатора

Принцип действия поперечной защиты примерно такой же, как и у продольной, но есть главное отличие: трансформаторы тока следует установить на концы отдельных линий, которые подключены к данному участку.

Преимущества и недостатки

Несмотря на широкое применение благодаря высокой скорости срабатывания, каждый из видов дифференциальных защит имеет свои плюсы и минусы.

Преимущества продольной дифзащиты:

1. Абсолютная селективность.
2. Возможность применения с другими видами защит.
3. Отлично подходит для линий электропередач (ЛЭП) небольшой длины.
4. Отключение аварийного участка сети без задержки.

К недостаткам продольной защиты можно отнести:

1. Снижается эффективность при проектировании длинных ЛЭП.
2. Необходимы устройства контроля за отказом вспомогательных проводов для корректировки дифзащиты.
3. Возникновение тока небаланса.
4. Высокая стоимость при использовании реле (реле с торможением).
5. Очень сложная реализация (дополнительно сооружаются линии связи для трансформаторов токов).

Преимущества поперечной дифзащиты:

1. Высокая селективность (100%).
2. Не оказывает влияние на работу других реле в схемах.
3. Мгновенное срабатывание.

Недостатки поперечной защиты:

1. Возрастает необходимость повторного запуска защиты при срабатывании.
2. Не применяется в виде основной и единственной защит.
3. Необходимо учитывать мертвые зоны, которых несколько.
4. Не может защитить концы линии и ошиновку подстанции.
5. Не может определить место короткого замыкания.
6. Не применяется для ЛЭП, где требуется отключить лишь поврежденные участки.
7. Не применяется с автоматическими выключателями.
8. Необходимо полностью отключать линию с повреждением.

Применение в быту

Эти виды защиты возможно применять для жилых зданий в сетях напряжением от 230 до 400 вольт, однако эти устройства называются дифаппаратами. Они бывают двух типов: дифференциальные автоматы и устройства защитного отключения. Принцип их действия основан на следствии из закона Кирхгофа (I закон), который подразумевает следующее правило: значения входящего и исходящего токов должны быть равны. Если образуется ток утечки, то величины не совпадают, и происходит отключение защищенного участка.

Основные причины возникновения тока утечки:

1. Прикосновение к частям аппаратуры, которая находится под напряжением человека или животных.
2. Пробои в изоляции линии проводки или аппаратуры.

В некоторых случаях автоматика (дифаппарат) срабатывает при отсутствии нагрузки (подключенных потребителей электроэнергии). Основная причина — неисправность аппарата или утечка тока в самой распределительной коробке. Однако если аппарат исправен, то в этом случае необходимо полное отключение всех автоматов после дифаппарата, и проверяются все элементы цепи на предмет пробоя на корпус. Для выбора дифзащиты необходимо учесть помещения и особенности электрических цепей, которые подлежат защите.

Дифзащита — оптимальный выбор для квартир с проводкой без заземления. Для обеспечения наибольшей эффективности необходимо ставить 3-уровневую защиту (несколько устройств на 10, 30 и100−300мА).

Для обеспечения техники безопасности ее необходимо проверять нажатием кнопки «Тест» не реже 2 раз в месяц, желательно это делать регулярно.

Дифавтоматы — более качественная защита, которая выполняет функции УЗО и выключателя. Если в жилом помещении имеется генератор, который получил широкое распространение, то для него также можно применить этот вид защиты. Схема включает в себя токовое реле, которое подключается к трансформатору тока. Реле необходимо установить на статоре между нулевыми точками, включенными звездой. При нормальной работе защита не срабатывает, но при возникновении межвиткового замыкания появляется разница магнитных потоков токового реле и защита срабатывает.

Дифзащиту можно также применять и для защиты от многофазных КЗ. Для этого необходимо приобрести специальный дифаппарат для многофазной защиты.

Повышение эффективности дифзащиты

Несмотря на огромный ряд преимуществ перед другими видами защит, дифзащита требует повышения эффективности ее срабатывания в аварийной ситуации при эксплуатации генераторов. Для этого необходимо соблюдать следующие правила:

1. Включение добавочных резисторов к измерительным токовым реле.
2. Минимизация апериодических величин и настройка отсечек для переходных токов небаланса.
3. Применение реле с задержкой времени срабатывания.

Таким образом, дифзащита широко применяется для обеспечения стабильной работы электрооборудования и ЛЭП, защиты от пожаров и возгораний, непредвиденных финансовых затрат, а также для сохранения жизни и здоровья человека.

Дифференциальная защита генератора или генератора переменного тока

реле продольного дифференциала.

Обычно для этой цели используются реле мгновенного действия с притягиваемым якорем, потому что все они работают на высокой скорости и не подвержены влиянию переходных процессов переменного тока в силовой цепи.

Имеется два комплекта трансформаторов тока. Один трансформатор тока подключается к линии генератора, а другой — к нейтрали генератора в каждой фазе.Излишне говорить, что характеристики всех трансформаторов тока, установленных для каждой фазы, должны быть согласованы. Если есть какие-либо существенные несоответствия в характеристиках трансформатора тока на обеих сторонах генератора, существует высокая вероятность выхода из строя дифференциального реле во время повреждения, внешнего по отношению к обмотке статора, а также может иметь место при нормальных условиях работы генератора.

Резистор серии

Чтобы реле не срабатывало при повреждениях, внешних по отношению к сработавшей зоне схемы защиты, последовательно с катушкой срабатывания реле устанавливается стабилизирующий резистор.Это также гарантирует, что если один комплект ТТ был насыщен, не будет возможности неисправности дифференциального реле.

Всегда предпочтительно использовать специальные трансформаторы тока для дифференциальной защиты, потому что обычные трансформаторы тока могут вызывать неравномерную вторичную нагрузку для других функций, наложенных на них.Также всегда предпочтительно использовать все трансформаторы тока для дифференциальной защиты генераторов или генераторы переменного тока должны иметь одинаковые характеристики. Но на практике могут быть некоторые отличия в характеристиках трансформаторов тока, установленных на стороне сети, от трансформаторов тока, установленных на нейтральной стороне генератора. Эти несоответствия вызывают протекание тока утечки через рабочую катушку реле. Чтобы избежать эффекта утечки тока, в дифференциальное реле вводится процентное смещение.

Смещение в процентах

Дифференциальное реле с процентным смещением состоит из двух удерживающих катушек и одной рабочей катушки на фазу.В реле крутящий момент, создаваемый рабочей катушкой, стремится замкнуть контакты реле для мгновенного отключения выключателей, но в то же время крутящий момент, создаваемый удерживающими катушками, предотвращает замыкание контактов реле, поскольку крутящий момент удерживающих катушек направлен противоположно рабочему. крутящий момент катушки. Следовательно, во время прямой неисправности дифференциальное реле не будет работать, потому что уставка реле увеличивается за счет удерживающих катушек, а также предотвращает неисправность реле из-за утечки тока.Но во время внутреннего повреждения обмотки статора крутящий момент, создаваемый удерживающими катушками, не действует, и реле замыкает свой контакт, когда через рабочую катушку протекает ток уставки. Настройка дифференциального тока срабатывания / настройка смещения реле принимается на основе максимального процента допустимого несоответствия, добавляя некоторый запас безопасности. Уровень утечки тока для реле, чтобы просто управлять им; воспринимается как процент от вызвавшего его сквозного тока короткого замыкания. Этот процент определяется как уставка смещения реле.

PPT — ЦИФРОВЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ РЕЛЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕРИИ WALSH И ОЦЕНКАМИ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ PowerPoint Presentation

1. ЦИФРОВЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ РЕЛЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕРИИ WALSH и LESTIMER SQUARES. Мансура ЗАНГИАБАДИ *, Маджид САНАЙЕ-ПАСАНД *, Голам ПУРНАГИ ** *: ЕЭК Деп., Факультет английского языка, Тегеранский университет, Тегеран, ИРАН *: * Kerman Regional Electric Company (KREC), Kerman, IRAN

2. Дифференциальная защита Фундаментальный принцип дифференциальной защиты: сумма токов, поступающих в устройство по нормальным путям, должна быть равна нулю: Закон Кирхгофа по току (KCL). Если токи входят (или выходят) по аномальным путям, а именно по путям короткого замыкания, то сумма токов по нормальным путям не будет равна нулю.

3. Дифференциальная защита Рисунок

4. Проблемы дифференциальной защиты трансформатора: пусковой ток, Неточность КТ, Насыщение CT, перевозбуждение. Эти проблемы вызывают аварийное отключение (аварийный сигнал при отсутствии какого-либо отключения) или отсутствие аварийного сигнала, когда есть отключение в функции защиты трансформатора

5. РЕАЛИЗАЦИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО РЕЛЕ: Датчик тока (CT): преобразует большие значения тока в небольшие величины Система сбора данных: сбор данных Фильтр: сглаживание Препроцессор: масштабирование и т. Д. Оценщик: оценка пика и фазы Лицо, принимающее решение (классификатор): ошибка / нет ошибки

6. Влияние насыщения трансформатора тока на синусоидальный ток:

7. МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ ДВА МЕТОДА: ДЛЯ ОЦЕНКИ ПИКОВОЙ И ФАЗЫ ВХОДНОЙ ВОЛНЫ.

8. Коэффициенты Уолша:

9. Серия Уолша (Ctd): W = A * F F = A-1 * W, где F = [F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8] А-1 = В

10. наименьших квадратов: A * X = B E = A * X B = LPI (A) * B LPI (A) =

11. Выборка: окно из 12 точек (для оценки полупериода) или 24 балла (за оценку полного цикла) с участием 24 система выборки / цикл

12. АЧХ на основе наименьших квадратов для основной частоты

13. The Decision Space

14. Распознавание бросков тока Значимая вторая гармоника: Распознавание бросков тока

15. A ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР Реальные записанные данные: Внутренняя неисправность трансформатора, Внешняя неисправность трансформатора, Пусковой ток трансформатора

16. Токи на стороне высокого и низкого напряжения при внешнем отказе

17. Токи на стороне высокого и низкого напряжения при внутреннем отказе

18. Токи на стороне высокого и низкого напряжения при пусковом токе

19. Трехфазные дифференциальные токи при внешнем КЗ

20.. Трехфазные дифференциальные токи при внутреннем отказе

21. Трехфазные дифференциальные токи при пусковом токе

22. Пространство принятия решений при внешнем отказе для трех фаз

23. Пространство принятия решений при внутреннем отказе для трех фаз

24. Пространство для принятия решения по пусковому току для трех фаз

25. Отношение секундной гармоники к основной гармонике для внешнего короткого замыкания

26. Отношение секунд / основной гармоники для внутренней неисправности

27. Отношение секунд / основной гармоники для пускового тока

28. Общая сигнализация отключения при внешней неисправности

29. Общая сигнализация отключения при внутренней ошибке

30. Общая аварийная сигнализация для пускового тока

31. Резюме Было представлено цифровое дифференциальное реле для защиты трансформатора. Были сформулированы и разработаны две системы оценки: ряды Уолша и алгоритмы наименьших квадратов.Введена подсистема принятия решений дифференциальной защиты. В подсистеме принятия решений были использованы гармонические составляющие сигналов тока и концепция ограничения второй гармоники.

32. Заключение В ходе практического исследования работоспособность спроектированного реле была проверена в трех реальных условиях: внешняя неисправность, внутренняя неисправность и пусковой ток. С помощью графиков и иллюстраций было показано, что представленное реле выдает сигнал срабатывания при внутренней неисправности трансформатора и не выдает сигнал об отключении при внешнем отказе и ситуациях броска тока.

33. Заключение (Ctd) Было замечено, что оба алгоритма оценки выполняют свою работу правильно. Ряд Уолша действует лучше, чем алгоритм наименьших квадратов, особенно при оценке второй гармоники. Фильтр сглаживания (например, фильтр Баттерворта) улучшит отклик оценщика.

дифференциальная защита — французский перевод — Linguee

p a y дифференциальная защита w o ul d create […] новая защита Часть III. rhdcc.gc.ca:80	L a защита продолжение re les carts de rmunration […] Crerait un nouveau droit en vertu de la Partie III. rhdcc.gc.ca:80
Защитные функции от перегрузки по току a n d дифференциальная защита c a n появляются на той же машине (дифференциальный автоматический выключатель). paulwurth.lu	Les fo NC tions de protection con tre l es surintensit s et de protection di ffrentielle p eu vent tre assures par le mme appareil (disjonc te ur diffrentiel) . paulwurth.lu
Бу SB a r дифференциальная защита m u st поэтому […] знаю электрическую схему подстанции. rte-france.fr	L a защита diffrentielle de bar res d oi t donc […] connatre le schma lectrique du poste. rte-france.com
Преимущество gr или n d дифференциальная защита r e si des in the lliinneeaarr […] ddeeppeennddeennccee ooff tthhee sseennssiittiivviittyy […] по расстоянию между повреждением и нейтральной точкой. areva-td.com	L’avan ta ge de la protectio n diffrentielle l a t erre r side dans […] le fait que la sensibilit dpend de manire linaire […] от расстояния между точкой и точкой нейтра. areva-td.com
В ответ на это правительство в настоящее время реализует 15 пилотных проектов по предотвращению перемещения детей и оказанию помощи перемещенным лицам, которые составят […] основа для рецептуры […] Национальная программа e o n Дифференциальная защита o f F принудительно перемещено […] Дети и подростки. daccess-ods.un.org	En application de l’ordonnance 251 de donner suite l’arrt T-025 (октябрь 2008 г.) для защиты прав, основанных на детских кроватях, правительстве и действующем элементе по 15 пилотным проектам для защиты детей и других детей. ‘help aux enfants dplacs, qui serviront […] на основе рецептуры […] программа n at ional su r l a protection d iff re ncie d es enfants […] et des adolescents dplacs par la force. daccess-ods.un.org
Надзорная защита — это особая защита от размыкания кольца сборной шины, использующаяся по […] обеспечить открытие кольца […] функция, упрощенная fi e d дифференциальная защита t a ki ng во внимание […] только сумма токов […] проходит через исходящие фидеры независимо от их операций переключения. rte-france.fr	La Protection de Наблюдение и защита в частном секторе, […] utilisant, pour assurer la […] fonction d bo uclag e, une protection diffrentielle s impl ifi e prenant […] en compte uniquement la somme […] des courants traversant les dparts indpendamment de leurs aiguillages. rte-france.com
Перейти к настройке предохранителей на объекте (реле перенапряжения, более […] ток re la y , дифференциальная защита ; n например активная последовательность […] реле …). leroy-somer.com	Procder aux rglages des scurits de site (relais de […] surtensio n; sur- cou пробег т, защита ffrentielle. ..) . leroy-somer.com
, где G указывает, что функция потерь принадлежит центральному логическому блоку, и где x (t) — это сумма текущих остатков всех клемм, и в том случае, если […] пороговое значение G равно […] превышен, продольный в a l дифференциальная защита s y st em доставляет TRIP […] и указывает на неисправную зону линии и неисправную фазу. v3.espacenet.com	dans laquelle G indique que la fonction de pertes appartient l’unit logique centrale, et x (t) est la somme des rsidus de courant de tous les terminaux, et en ce que, si la […] valeur de seuil G est […] dpasse, l e sys tm e d e protection diffrentielle lon git udina le fournit […] Отключение сигнала ООН TRIP […] et il indique une zone de ligne dfectueuse et une phase dfectueuse. v3.espacenet.com
В случае […] неисправность сборной шины, t h e дифференциальная защита m a ke s только автоматические выключатели […] подключен к неисправной секции сборных шин. rte-france.fr	En cas de […] dfau t barre s, la defrentielle ne fa it d cl encher […] que les disjoncteurs qui sont raccords sur le sommet en dfaut. rte-france.com
T h e дифференциальная защита z o ne s генератора, основной […] Трансформатор и блочный трансформатор могут быть скомпонованы для достижения максимальной селективности. www05.abb.com	L es z one s d e defrentielle d e l’al tern at eur, du […] transformateur main et du transformateur de l’appareil […] peuvent treagенций pour assurer une slectivit maximale. www05.abb.com
Дифференциальная защита электрон.ит	Защита Diffrentielle electronic.it
MiCOM P63x se ri e s дифференциальная защита d e vi ces обеспечивает широкий спектр функций защиты. areva-td.com	La gamme […] d’quipemen ts de protection diffrentielle MiC OM P6 3x fournit une large palette de fonc ti ons d e protection . areva-td.com
Бу sb a r дифференциальная защита p e rf устанавливает […] сумма токов на различных секциях сборных шин подстанции. rte-france.fr	L a защита n diffrentielle d e bar res r a lise la […] сомов с курантами на разных тонах столба. rte-france.com
Серия MiCOM P63x обеспечивает […] высокоскоростная тройка st e m дифференциальная защита u s в g тройная […] характеристика и два высоконадежных дифференциальных элемента в сочетании с ограничителем броска тока трансформатора, перенапряжение […] сдерживание и сквозная стабилизация. areva-td.com	La srie […] MiCOM P63 x offre un e protection diffrentielle tr s rap id e sur […] les trois phase grce sa caractristique de dclenchement triple pente et ses deux lment s diffrentiels r gls haut, combins la retenue […] du courant d’appel transformateur, la retenue sur maximum d’induction et une стабилизация sur dfaut externe. areva-td.com
Цифровой ток […] дифференциальное реле типа LFCB предлагает выборку фаз, tr u e дифференциальную защиту f o r двух- и трехконтактные линии передачи и вспомогательные линии передачи. areva-td.com	Le relais num ri que de protection diffrentielle de co urant de type LFCB offre u r itabl e protection d iffrentielle s l ection [… ] de phase pour les lignes […] de Transmission et de sous-Transmission deux et trois extrmits. areva-td.com
Нормальный ток re n t дифференциальная защита i s c arred out […] , когда линейный изолятор закрыт. areva-td.com	L a защита diffrentielle c наш ant n или самое малое […] Lorsque La Ligne Isolatrice Est Ferme. areva-td.com
Один из самых […] частые причины bu sb a r дифференциальная защита r e la y неправильная работа […] наличие ошибки при […] передается или принимается реальное положение изолятора. areva-td.com	L’une des cause les plus frquentes d’anomalie de […] foncti на nemen t d ‘un e protection diffrentielle d e ba rres e st l’erreur […] трансмиссии или […] rception de la position relle d’un sectionneur du poste. areva-td.com
Трансформатор обнаружения f или a дифференциальная защита d e vi ce и защитное устройство […] с использованием такого трансформатора v3.espacenet.com	Трансформатор для […] Dispos it if de protectio n diffrentielle e t d ispos it if e protection c ompo rt ant un […] тел трансформер v3.espacenet.com
LFCB cur re n t дифференциальная защита s y st em состоит из […] одинаковых релейных блоков, расположенных на каждом конце защищаемой линии. areva-td.com	Le systme de protection diffrentielle de cou rant L FCB consiste […] en des relais identify, disposs chacun une extrmit de la ligne protge. areva-td.com
Контроль зоны наблюдения Один из самых […] частые причины неисправности бу sb a r дифференциальная защита r e la y в рабочем состоянии […] отказ трансмиссии […] погрешности приема фактического положения разъединителя, создающего дифференциальный ток в некоторых элементах измерения. areva-td.com	Контроль ОБЩАЯ ЗОНА Неисправности […] плюс аномалии […] fonctio nn ement d ‘ une defrentielle de ba rres es t l’erreur […] передача или передача […] de la position relle d’un sectionneur du poste qui entrane la production d’un courant diffrentiel dans defined de mesure. areva-td.com
Cur re n t дифференциальная защита r e qu требует сравнения […] токов, входящих и выходящих из охраняемой зоны. areva-td.com	L a защита diffrentielle de cou rant e xige une […] сравнений между участниками и учащимися, расположенными в зоне проживания. areva-td.com
Устройство для проверки электрической розетки […] с заземляющим контактом a n d дифференциальная защита v3.espacenet.com	Одежда для управления призовым фондом […] conta ct de terr e et protection diffrentielle v3.espacenet.com
The ttrriippppiinngg cchhaarraacctte […] erriissttiicc t h e дифференциальная защита d e vi ce имеет два колена. areva-td.com	La caractristique de […] dclen ch emen t de l a protection diffrentielle c omp orte de ux coudes. areva-td.com
Способ и устройство для мониторинга […] передача сигналов из a дифференциальная защита r e la y v3.espacenet.com	Procd et dispositif de contrle de la […] трансмиссия n de s igna ux de protection diff frentielle v3.espacenet.com
НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ VT CLASS 1 EN 2; V = ВАРИСТОР ОКСИДА МЕТАЛЛА; T = РАЗЪЕМНАЯ ТРУБКА; ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ; ПРЕИМУЩЕСТВА ДАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ: 1) ТОВ — ДО 450В (ВРЕМЕННОЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ); 2) ОТСУТСТВИЕ СТАРЕНИЯ ВАРИСТОРА; 3) ОТСУТСТВИЕ ПРОТЕКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ; 4) НЕТ […] ПОСЛЕ ТОК; 5) ВЫСОКАЯ […] СОПРОТИВЛЕНИЕ ПИКОВ НАПРЯЖЕНИЯ КЛАСС 1 И КЛАСС 2; 6) ОБЩИЙ A N D ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА P O SS IBLE; 7) ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА; 8) ОЧЕНЬ НИЗКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ […] ; 9) VT TECHNOLOGY CAN […] ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В AC EN AC VOLTAGE PHOTO VOLTAIC; 10) ОДИН РАЗРЯЖЕН, ЛЕГКО ОСТАНОВИТЬ; ЭТА ГИБРИДНАЯ КОМБИНАЦИЯ MOV + GDT В СЕРИИ ДАЕТ UNIC И НАДЕЖНУЮ ЗАЩИТУ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ alltronic.be	Новая технология VT Hybride V = Varistance (MOV) T = Eclateur a Gaz Avantage de V + T en srie 1: Pas de courant de Fuite et de courant de Suite 2: Pas de vieillissement prmatur de la varistance. 3: TOV Surtension temporaire admise mini 450V 4: Pouvoir […] d’coulement lev en […] class 1 e t 2. 5 : Protection t hermi qu e de l’ensemble systme failsafe. 6: Напряжение rsiduelle trs basse. 7: Convien t для la защита en mode c ommun […] et diffrentiel. La Technologie […] VT — применимая альтернатива и продолжение (Photovoltaique) Cette combinaison Hybride V + T donne une protection trs fiable et avantageuse. alltronic.be
Разрешающее отключение разделяет выход отключения […] контакты тока re n t дифференциальная защита f u nc ция но всегда […] отключает трехфазный. areva-td.com	L’interdclenchement conditionnel использует les mmes […] контакты de sortie de dclenchement […] que l a fonct ion de defrentielle de co urant , mais il […] effectue toujours un dclenchement triphas. areva-td.com
Командная стойка 19 ‘/ безопасность […] / аварийный останов p / дифференциальная защита kmsystem.пт	Стойка 19 ‘для обработки / scurit / […] arrt d ‘urge nce / защита diffrentielle kmsystem.fr
Дифференциальная защита ( E ar th Цепь утечки […] Автоматический выключатель) Чувствительность 30 мА 1 фаза электрон.ит	Protection Diffrentielle (Di sjo ncteur d e fuite […] la Terre) 30 мА, однофазный 30 мА, трехфазный электрон.ит
Дифференциальная защита d e vi ce с защитой от помех […] срабатывание v3.espacenet.com	D — это posit if de defrentielle im muni s c на tre les […] dclenchements intempestifs v3.espacenet.com
Для применения n a s дифференциальная защита d e vi ce для двигателей или генераторов, гармоническая […] Ограничение можно отключить. areva-td.com	S i la защита diffrentielle e st u tili s e pou rl защита d em oteur s ou d ‘ alternateurs, [.. Читайте также Что делать, если грудничок не спит днем: советы по налаживанию режима сна Антигистаминные препараты для новорожденных: лечение и профилактика аллергии у грудничков Методика «Цветоник» М. Лазарева для музыкального развития детей Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт