Стартовая >> Книги >> РЗиА >> Защита трансформаторов распределительных сетей

Трансформаторы тока как источники оперативного тока - Защита трансформаторов распределительных сетей

Оглавление
Защита трансформаторов распределительных сетей
Виды повреждений трансформаторов
Виды ненормальных режимов работы трансформаторов
Короткие замыкания на выводах понижающего трансформатора
Короткие замыкания на выводах низшего (среднего) напряжения
Принцип действия плавких предохранителей
Достоинства и недостатки плавких предохранителей
Защита трансформаторов 6 и 10 кВ плавкими предохранителями
Защита трансформаторов 35 кВ плавкими предохранителями
Защита трансформаторов 110 кВ с помощью плавких вставок и предохранителей
Типы релейной защиты трансформаторов
Способы присоединения понижающих трансформаторов
Структурная схема релейной защиты
Оперативный ток на трансформаторных подстанциях
Трансформаторы тока как источники оперативного тока
Предварительно заряженные конденсаторы и зарядные устройства
Блоки питания
Токовая отсечка от междуфазных к. з.
Дифференциальная токовая защита
Газовая защита
Обслуживание газовой защиты
Максимальная токовая защита
Специальная токовая защита нулевой последовательности
Схемы защиты трансформаторов

5. Трансформаторы тока как источники оперативного переменного тока

Рис. 4-7. Принцип действия схемы с дешунтированием электромагнита отключения ЭО (для одной фазы); а — положение контактов реле Р в нормальном режиме; б — после срабатывания реле Р
Трансформаторы тока используются в качестве источников оперативного переменного тока в схемах с дешунтированием электромагнитов управления ЭО и ЭВ. Принцип действия этой схемы заключается в том, что в нормальном режиме электромагнит управления зашунтирован контактами специального реле и через него не проходит ток, а при к. з. после срабатывания специального реле этот электромагнит дешунтируется, через него проходит ток и он срабатывает. На рис. 4-7, а схема с дешунтированием ЭО (ЭВ) показана при нормальном режиме, когда по защищаемому элементу проходит рабочий ток /раб. Электромагнит ЭО зашунтирован размыкающим контактом 1 специального реле Р. Дополнительно цепь ЭО разомкнута замыкающим контактом 2 этого же реле для того, чтобы на ЭО не было подано напряжение и не создавалась возможность излишнего срабатывания ЭО при нарушении цепи шунтирующего контакта 1.
В этом режиме вторичный ТОК /2 раб проходит ТОЛЬКО через реле Р.
При возникновении к. з. на защищаемом элементе (трансформаторе, линии) реле Р срабатывает и переключает свои контакты 1 и 2 в положение, показанное на рис. 4-7, б. При переключении сначала замыкается контакт 2, а затем размыкается контакт 1 для того, чтобы не создавался даже кратковременно опасный режим работы трансформатора тока ТТ с разомкнутой вторичной обмоткой. При замыкании контакта 2 и размыкании контакта 1 электромагнит ЭО дешунтируется и по нему проходит тот же вторичный ток к.з. /2к, что и по катушке реле Р. Применяемые схемы рассчитаны таким образом, что мощность, отдаваемая трансформатором тока ТТ, достаточна для срабатывания стандартного ЭО выключателя 6—35 кВ и ЭВ короткозамыкателя 35—110 кВ.
В качестве ЭО выключателей используется либо специальный электромагнит для схем с дешунтированием (ЭОтт, ТЭО), либо токовое мгновенное реле прямого действия РТМ. Наименьший ток срабатывания РТМ равен 5 А, ЭОтт и ТЭО — 3 А.
У короткозамыкателей стандартный ЭВ имеет ток срабатывания 5 или 3 А.
Для схем с дешунтированием электромагнитов управления применяются два типа реле [19]:
РТ-85, РТ-95 — индукционные реле косвенного действия, позволяющие осуществить токовую отсечку и максимальную токовую защиту с обратно зависимой от тока характеристикой выдержки времени, т. е. двухступенчатую токовую защиту;
РП-341—специальные промежуточные реле со встроенным маломощным выпрямительным устройством, которые выполняют роль исполнительного органа и помогают осуществить некоторые логические операции в схемах дифференциальной защиты и максимальной токовой защиты с независимой от тока выдержкой времени.
Эти реле имеют специальные переключающие контакты, способные переключать ток /гк  150 А при сопротивлении дешунтируемых ЭО и ЭВ не более 4,5 Ом. Таким образом, стандартная схема с дешунтированием может быть использована в тех случаях, когда максимальное значение тока к. з. /к. макс на выводах ВН трансформатора и коэффициент трансформации трансформаторов тока Пт таковы, что соблюдается условие
(4-1)
Условие (4-1) предполагает, что трансформаторы тока работают без погрешностей. На самом деле часть тока, проходящего через первичную обмотку трансформатора тока, не трансформируется во вторичную обмотку, а расходуется на намагничивание магнитопровода. Следовательно, фактически
(4-2)
где /нам — ток намагничивания трансформатора тока.
П'ри проектировании новых электроустановок ток h к. макс вычисляется по условию (4-1) с целью создания некоторого расчетного запаса. По этому же условию определяется допустимость применения стандартной схемы с дешунтированием. В условиях эксплуатации при увеличении мощности питающей системы и, следовательно, увеличении значения /к. макс допустимо проверить возможность использования схемы с дешунтированием по условию (4-2). Методика расчета приведена в работе [5].
После дешунтирования ЭО или ЭВ, сопротивление которых составляет несколько ом, нагрузка на трансформатор тока резко возрастает (примерно в 10 раз). При этом возрастает ток намагничивания, а вторичный ток через реле и ЭО (ЭВ) уменьшается. Для обеспечения надежного действия защиты реле РП-341 выполняются с самоудерживанием, т. е. они не возвращаются в исходное положение, даже если возвратятся измерительные органы защиты. Возврат самих дешунтирующих реле РП-341, а также РТ-85, при уменьшении тока /2 к из-за возросшей погрешности трансформаторов тока практически невозможен, поскольку у этих реле очень низкий коэффициент возврата [5].
Для обеспечения надежного срабатывания ЭО и ЭВ после их дешунтирования необходимо, чтобы минимальный вторичный ток к.з. /гк, вычисленный с учетом тока намагничивания, превосходил ток срабатывания электромагнита, по крайней мере, в 1,8 раза [1]. На типовых подстанциях 110 кВ с трансформаторами 2,5 и 6,3 MB-А, а в ряде случаев и большей мощности, это условие практически не может быть выполнено по следующим основным причинам:
ток срабатывания большинства установленных ЭВ короткозамыкателей составляет 5 А;
минимальные токи к.з. за трансформаторами РПН имеют пониженные значения (§ 2-5) ;
коэффициенты трансформации встроенных трансформаторов тока типа ТВТ-110 начинаются только со значения пт= 100/5, но практически могут применяться лишь пт ^ 150/5, что приводит к существенному снижению значений минимального вторичного тока /гк.
Расчеты показывают, что из-за невозможности обеспечить надежность срабатывания ЭО и ЭВ по этим причинам схемы с дешунтированием электромагнитов управления практически не применимы для двухобмоточных трансформаторов 110 кВ мощностью до 10 MB-А и трехобмоточных трансформаторов до 16 MB-А, а также для трансформаторов 35 кВ мощностью до
MB-А [5,20]. Для защиты таких трансформаторов в качестве источника оперативного тока используются предварительно заряженные конденсаторы.



 
« Защита и автоматика электрических сетей агропромышленных комплексов   Наладка ВЧ каналов релейной защиты »
электрические сети