Силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кв области внедрения различных схем соединения обмоток — оборудование — статьи — материалы — блокнот проектировщика (электрика и связь)

Реальные значения сопротивлений нулевой последовательности знать
нужно, так как они определяют величину тока ОКЗ. Чем больше эти
сопротивления, тем меньше ток ОКЗ, соответственно сложнее выполнить
защиту трансформатора.
В обычных режимах работы огромные сопротивления нулевой
последовательности при неравномерной загрузке фаз трансформатора на
стороне 0,4 кВ приводят к ухудшению свойства электроэнергии у
потребителя.
Так, если принять R1 = R0, X1 = X0, что типично для трансформаторов со схемами соединения обмоток D/Yн, то получим:

Силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кв области внедрения различных схем соединения обмоток - оборудование - статьи - материалы - блокнот проектировщика (электрика и связь)

(2)

Таким макаром, при этих критериях ток ОКЗ на выводах 0,4 кВ трансформатора будет равен току трехфазного КЗ.
Но, если R0>>R1 и X0>>X1,
что типично для трансформаторов со схемами соединения обмоток Y/Yн,
то величина тока ОКЗ оказывается существенно меньше тока трехфазного
КЗ, другими словами Iокз << I3фкз. Какие при всем этом могут появиться трудности с защитой, в особенности если она выполнена со стороны обмотки ВН предохранителями 6(10) кВ, можно показать на определенном примере.
На рис. 5 изображена схема подключения трансформатора 100 кВА, 6/0,4 кВ
питания собственных нужд (ТСН) ПС 110/35/6 кВ. На ПС с переменным
оперативным током такие трансформаторы инсталлируются на ОРУ и
подключаются к воздушному вводу, идущему от силового трансформатора к
вводной ячейке ЗРУ-6(10) кВ. Защита трансформатора, включая кабель 0,4
кВ до щита 0,4 кВ, производится предохранителями 6 кВ. Токи КЗ в конце
защищаемой предохранителями зоны – при вводе на щит 0,4 кВ приведены в
табл. 1. Как из нее видно, малое значение тока КЗ через
предохранители 6 кВ имеет место при однофазовом замыкании на стороне 0,4
кВ.

Таблица 1. Токи недлинного замыкания в конце защищаемой предохранителями зоны за трансформатором 100 кВА, 6/0,4 кВ, D/Yн при вводе на щит 0,4 кВ
Силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кв области внедрения различных схем соединения обмоток - оборудование - статьи - материалы - блокнот проектировщика (электрика и связь)

Рис. 5. Схема подключения трансформатора 100 кВА, 6/0,4 кВ для питания собственных нужд ПС 110/35/6 кВ
Силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кв области внедрения различных схем соединения обмоток - оборудование - статьи - материалы - блокнот проектировщика (электрика и связь)

Согласно имеющимся советам по условиям отстройки от броска
тока намагничивания трансформатора мощностью 100 кВА номинальный ток
предохранителей принимается равным Iн.пр = (2 ? 3) Iн.тр. В этом случае Iн.пр 2 ·10 А 20. Принимаем Iн.пр = 20 А.

Малый отключаемый ток предохранителем типа ПКТ-6 кВ, 20 А согласно каталожным данным составляет Iмин.откл.пр = 240 А, что существенно больше токов КЗ, приведенных в табл. 1.
Таким макаром, защита предохранителями типа ПКТ 6 кВ оказывается
нечувствительной. Более того, при протекании тока КЗ ниже мало
отключаемого, предохранитель не только лишь не защищает оборудование, да и
разрушается сам, вызывая катастрофу.
В качестве защитного аппарата можно разглядеть возможность
использования предохранителей забугорных компаний, к примеру марки Merlin
Gerin. Номинальный ток предохранителя спецы компании советуют
выбирать из условия Iпр. 0,1с 12 Iном.тр.Пользуясь
времятоковой зависимостью, приведенной в [5], определяем, что этому
условию удовлетворяет предохранитель Fusarc c номинальным током 20 А,
малый ток отключения которого равен 55 А. Казалось бы, этот
предохранитель накрепко защищает электрическое оборудование, т.к. мало
отключаемый им ток меньше малого тока КЗ: 62 А
55 А. Но время отключения данным предохранителем тока КЗ, равного
62 А, составляет 7 с. При таком продолжительном времени нужно учесть
эффект спада тока, вызванный повышением активного сопротивления кабеля
вследствие его нагрева [6]. В итоге спада тока его значение
приближается к наименьшему току отключения предохранителя –55 А, что
делает защиту ненадежной.
Сделать лучше надежность защиты можно методом внедрения силового
трансформатора 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток Y/Zн. В этом
случае малый ток недлинного замыкания через предохранители
возрастает до 80 А, а время его отключения предохранителем
сокращается до 0,6 с и защита становится довольно надежной.
Если же в рассмотренном примере будет использован трансформатор со схемой
соединения обмоток Y/Yн, то малый ток КЗ через предохранители
составит только 22 А. Разумеется, что защитить электрическое оборудование
предохранителями 6 кВ при таком токе нереально. Недочеты
трансформаторов со схемой соединения обмоток Y/Yн появляются и в
обычных режимах работы при неравномерной загрузке фаз. Утраты
напряжения в более загруженной фазе могут резко возрасти по сопоставлению с
наименее за-груженными фазами, в особенности при большой загрузке
трансформатора и низком cos j нагрузки.
Но значит ли всё вышеупомянутое, что трансформаторы со схемой
соединения обмоток Y/Yн не должны изготавливаться вообщем?
Представляется, что это не так. Не всегда большая величина
сопротивления нулевой последовательности трансформатора является
недочетом. К примеру, при применении трансформаторов более 1000 кВА
может появиться неувязка стойкости однофазовой коммутационной
аппаратуры 0,4 кВ к току ОКЗ. В данном случае большая величина
сопротивления нулевой последовательности трансформатора со схемой Y/Yн
поможет решить эту делему.
Что все-таки касается защиты таких трансформаторов, то она решается при помощи
релейной защиты и выключателя 6(10) кВ, а с низкой стороны – при помощи
вводного автомата.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *