ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ ЗАЩИТЫ

Дифференциальные защиты типа ДЗТ-21 (ДЗТ-23) предназначены для использования в качестве основной защиты силовых трансформаторов, автотрансформаторов и блоков генератор-трансформатор, генератор-автотрансформатор при всех видах КЗ.

Исполнение защиты трехфазное с общим выходом трех фаз у ДЗТ-21 и пофазным выходом у ДЗТ-23, позволяющим ее использование в качестве основной защиты группы однофазных силовых трансформаторов или автотрансформаторов.

Использование в защите новых принципов отстройки от бросков намагничивающего тока силовых трансформаторов (автотрансформаторов) и переходных токов небаланса в сочетании с использованием торможения от токов плеч защиты для отстройки от установившихся и переходных токов небаланса позволяет снизить минимальную уставку по току срабатывания защиты до 0,3 Iq трансформатора. Такая чувствительность обеспечивает выполнение пункта III-2-21-4 ПУЭ [15] для трансформаторов и автотрансформаторов и блоков генератор-трансформатор любой мощности.

Использование полупроводниковой элементной базы позволило кроме увеличения чувствительности в ряде случаев уменьшить потребляемую защитой мощность по цепям переменного и постоянного тока и повысить быстродействие по сравнению с широко применяемыми в настоящее время дифференциальными защитами на электромеханических реле типов РНТ-560 и ДЗТ-11.

Специальное вьшолнение входных цепей по переменному току обеспечивает правильную работу защиты при погрешности трансформаторов тока до 40%. С учетом низкой потребляемой мощности в цепях переменного тока это может прн необходимости облегчить выбор трансформаторов тока для дифференциальной защиты типа ДЗТ-21 (ДЗТ-23) по кривым предельных кратностей.

Защита типа ДЗТ-21 предназначена для работы прн питании ее от сети постоянного оперативного тока напряжением 220 илн ИОВ и от

Дальше в тексте, если нет особого разделения, все, что относится к трансформаторам, относится и к автотрансформаторам,

Дальше в тексте защиты типов ДЗТ-21 и ДЗТ-23 объединены общим обозначением ДЗТ-20.

блоков питания с номинальным выходным напряжением выпрямленного тока 110 В.

Защита типа ДЗТ-23 предназначена для работы при питании ее от сети постоянного оперативного тока напряжением 220 В.

Защита ДЗТ-20 обеспечивают торможение ("процентное") от арифметической полусуммы фазных токов двух групп трансформаторов тока. При необходимости иметь торможение от трех или четырех групп трансформаторов тока используются одна или две трехфазные приставки дополнительного торможения типа ПТ-1, которые должны поставляться комплектно с защитой (не более 2 шт.).

Защита ДЗТ-20 выполнена на вторичный номинальный ток 5 А. Подключение к трансформаторам тока с вторичным током 1 А производится через выравнивающие автотрансформаторы тока типа АТ-31, которые наряду с автотрансформаторами тока типа АТ-32 используются также для выравнивания токов в плечах защиты. Общий диапазон выравнивания токов в плечах защиты с помощью АТ-31 и АТ-32 составляет от 0,34 до 31,3 А. Выравнивающие автотрансформаторы вьшолняются однофазными и должны поставляться комплектно с защитой.

Защита ДЗТ-20, приставки дополнительного торможения и выравнивающие автотрансформаторы выполняются для нужд народного хозяйства и на экспорт в страны с умеренным климатом в исполнении УЗ, для стран с тропическим климатом - ТЗ.

Исполнению УЗ соответствуют следующие условия эксплуатации.

Верхнее и эффективное значение температуры окружающего воздуха принимается равным плюс 40°С, нижнее значение - минус 20°С (без выпадения инея и росы). Верхнее значение относительной влажности воздуха 80% при температуре 25°С. Высота над уровнем моря не более 2000 м. Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токо про водя щей пылн, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих изоляцию и металл. Тип атмосферы П. Место установки должно быть защищено от попадания брызг, масел, эмульсий, а также прямого воздействия солнечной радиации. Вибростонкость защиты равна 0,7 в диапазоне частот от 25 до 100 Гц, а в диапазоне частот от 12,5 до 25 Гц соответствует постоянной амплитуде вибрации 0,4 мм. Рабочее положение защиты и тормозной приставки в пространстве вертикальное с допустимыми отклонениями от рабочего положения до 5 в любую сторону. Рабочее положение выравнивающих автотрансформаторов -произвольное.

Исполнению ТЗ соответствуют следующие условия эксплуатации. Верхнее и эффективное значение температуры окружающего воздуха принимается равным плюс 45° С, нижнее значение - минус 10° С. Верхнее значение относительной влажности воздуха 98% при 35°С без конденсации влаги, Тнп атмосферы IV. Остальные факторы такие же, как н для исполнения УЗ.

Технические данные для последних модификаций защиты тапа ДЗТ-21 приведены ниже.

Таблица 1

Наименование параметра ДЗТ-21 ДЗТ-23 ПТ-1 АТ-31 АТ-32

Д1апазон выравнивания 2,5-5 2,5-5 2,5-5 0,34-2,5 5- 31,3

токов, А

Номинальный перемен- 5 5 5 2,5 5

ный ток, А

Номинальная частота, Гц 50 50 50 50 50

Напряжение питания, В 220/110 220 - - -

Примечание. Защита типа ДЗТ-20 в экспортном исполнении ТЗ может выпускаться на номинальную частоту 60 Гц.

1. Номинальные данные защиты, тормозной приставки и выравнивающих автотрансформаторов для основных ответвлений от обмоток сведены в табл. I.

2. Сопротивление изоляции всех независимых цепей переменного и постоянного тока относительно корпуса н между собой в обесточеннор/ состоянии защиты, тормозной приставки, а также изоляции токоведу-щих частей выравнивающих автотрансформаторов относительно корпуса при температуре окружающей среды 20 ± 5 С должно быть не менее 10 МОм.

3. Изоляция всех электрически не связанных цепей защиты и тормозной приставки относительно корпуса н между собой выдерживает в течение 1 мин без пробоя или перекрытия по поверхности испытательное напряжение 1500В переменного тока частотой 50 Гц. Изоляция токо-ведущих частей выравнивающих автотрансформаторов относительно корпуса выдерживает в течение 1 мнн без пробоя илн перекрытия по поверхности испытательное напряжение 1700 В переменного тока частотой 5 О Гц,

4. Регулирование минимального тока срабатывания защиты (при отсутствии торможения) осуществляется в пределах от 0,3 до 0,7 номинального тока ответвления (например, от 1,5 до 3,5 А при номинальном токе ответвления 5 А).

Номинальные токи ответвления (кроме основного) определяются из условия, что при подведении этого тока к соответствующему ответвлению он создает такую же магнитодвижущую силу, как и при подведении номинального тока к ответвлению, принятому за основное.

5. Тормозные характеристики защиты состоят из горизонтального н наклонного участков, соединенных плавным переходом (см. рнс. 14). Ддина горизонтального участка характеристики нмеет ступенчатое регулирование на два положения со значениями полусуммы тормозных токов в конце указанного участка соответственно 0,6 /отв. ном и 1,0

отв, ном

с отклонениями не более ± 20%.

6. Коэффициент торможения регулируется в пределах 0,3-1. Значения коэффициентов торможения при использовании любой из четырех

ценен торможения защиты, включая приставки дополнительного торможения, не отличаются друг от друга более чем на ± 15%.

7. Отклонение коэффициента торможения от его среднего значения прн изменении угла сдвига между дифференциальным и тормозным токами на входе защиты от О до 180° составляет не более ± 10% (в качестве среднего значения коэффициента торможения принято среднее арифметическое эначение между минимальным и максимальным его значениями).

8. Коэффициент возврата защиты составляет не менее 0,6.

9. Защита на минимальной установке по току срабатывания (0,3 тв, ном) обеспечивает отстройку от бросков намагничивающего тока с апериодической составляющей и амплитудой, превышающей амплитуду номинального тока ответвления в 6-8 раз.

10. Защита на минимальной уставке по току срабатывания (0,3 тв, ном) обеспечивает отстройку от периодических токов включения с амплитудой, превышающей амплитуду номинального тока ответвления до 2 раз.

11. Изменение минимального тока срабатывания в рабочем диапазоне температур окружающего воздуха составляет не более ±12% значений, измеренных при температуре 20 ± 5°С.

12. Изменение коэффициента торможения в рабочем диапазоне температур окружающего воздуха не превышает ±15% значений, измеренных при температуре 20 ± 5°С.

13. Время срабатывания прн двухкратном токе срабатывания н отсутствии торможения составляет не более 0,033 с без выходного реле и не более 0,045 с - с выходным реле.

14. Коммутационная способность контактов выходного реле защиты в цепи постоянного тока с индуктивной нагрузкой н постоянной времени, не превышающей 5-10~ с, составляет не менее 50Вт при напряжении до 250 В и токе до 2 А.

15. Число срабатываний защиты при условиях, указанных в п. 14, должно быть не менее 1250.

16. Защита типа ДЗТ-21 надежно срабатывает прн напряжении постоянного тока от 80 до 110% номинального н прн напряжении выпрямленного тока от 70 до 120% номинального.

Защита тнпа ДЗТ-23 надежно срабатывает при напряжении постоянного тока от 8 О до 110% номинального,

17. Каждая фаза защиты типа ДЗТ-23 нмеет на выходе реле на гер-коне, контакт которого допускает коммутацию активно-индуктивной цепи с постоянной времени не более 5 10" с н мощностью не более 8 Вт при номинальном напряжении 220 В постоянного тока и числе срабатываний не менее 1250.

18. Схема входных цепей защиты обеспечивает выравнивание действия токов плеч для дифференциальной цепи в диапазоне токов от 2,5 до 5 А.

Номинальные токи ответвлений от обмотки трансреактора ТА приведены в табл. 2.

Таблица 2

№ ответвления

TAV.......1

-отв, ном А. . . 5

4,25

3,63

Максимальная погрешность выравнивания для дифференциальной цепи защиты при неиспользовании выравнивающих автотрансформаторов в диапазоне 5-2,5 А не превышает 10% (при выравнивании токов двух сторон).

19. Выравнивание действия токов плеч для любой тормозной цепи (в том числе и для тормозной приставки) обеспечивается также в диапазоне токов от 2,5 до 5 А.

Номинальные токи ответвлений от обмоток промежуточных трансформаторов тока ТА и тормозной приставки AT приведены в табл. 3.

Таблица 3

№ Ответвления

ТА и AT.......1

отв,торм,ном

, А ,5

3,75

20. Потребляемая мощность в цепях переменного тока защиты в нормальном режиме и в аварийных режимах прн одностороннем питании не превышает 1,9 В -А на фазу при номинальном токе ответвления. Потребляемая мощность защиты совместно с выравнивающими автотрансформаторами в указанных режимах не превышает 5 В А на фазу при номинальном токе ответвления для автотрансформатора типа АТ-31 и при первичном токе 5 А для автотрансформатора типа АТ-32.

21. Потребляемая мощность в цепях постоянного тока защиты при номинальном напряжении не превышает значений, приведенных в табл. 4.

Таблица 4

22. Элементы защиты типа ДЗТ-21, в нормальном режиме длительно обтекаемые током, выдерживают 110% номинального напряжения по-

стоянного тока н 120% номинального напряжения выпрямленного тока. Элементы защиты типа ДЗТ-23 длительно выдерживают 110% номинального напряжения постоянного тока. При этом превышение температуры обмоток над температурой окружающего воздуха не превышает значений, допускаемых для классов нагревостойкости, определяемых изоляцией аппартов защиты и вспомогательных устройств. Превышение температуры применяемых в защите и тормозной приставке изделий (конденсаторов, полупроводников и др.) иад температурой окружающего воздуха в режиме, оговоренном выше, не превышает значений максимально допустимых техническими условиями на этн изделия.

23. Выравнивающие автотрансформаторы допускают длительное протекание тока, равного трем номинальным токам ответвлений, но не менее 1,2 и не более 10 А.

Дифференциальные и тормозные цепи защиты, а также тормозная приставка выдерживают длительное протекание тока 10 А на всех ответвлениях.

24. Одиосекундная термическая стойкость защиты, тормозной приставки и выравнивающих автотрансформаторов составляет не менее сорокакратного номинального тока ответвления, но не менее 20 и не более 200 А.

25. Выравнивающие автотрансформаторы типа АТ-31 обеспечивают выравнивание токов в диапазоне от 0,34 до 2,5 А. Выравнивающие автотрансформаторы типа АТ-32 обеспечивают выравнивание токов в диапазоне от 5 до 31,3 А.

Точное выравнивание токов в плечах защиты осуществляется путем выбора соответствующих ответвлений, выравнивающих автотрансформаторов на основе расчета их коэффициента трансформации.

Выбор ответвлений выравнивающих автотрансформаторов АТ-31 и АТ-32 может производиться по табл. 5 и 6.

26. Токовая погрешность выравнивающих автотрансформаторов не превышает 5% при двадцатикратном токе ответвления и подключении цепей защиты ко вторичной обмотке выравнивающих автотрансформаторов.

27. Среднее время наработки на отказ защиты и тормозной приставки в условиях эксплуатации составляет не менее 25 ООО час. Среднее время наработки на отказ выравнивающих автотрансформаторов не менее 5 лет.

28. Если защищаемый элемент включен на данной стороне через два выключателя (схемы мостика, четырехугольника, полуторная, трансформатор-шины и т. д.) и через эти выключатели возможны значительные перетоки в нагрузочных режимах (без захода в защищаемый элемент), то защиту целесообразно включать не на трансформаторы тока в цепях этих выключателей, а на трансформаторы тока, установленные непосредственно в цепи защищаемого элемента (например, встроенные во втулки трансформаторов), чтобы указанные перетоки не загрубляли