Несимметричные КЗ за трансформатором

Date: 2015-10-07; view: 463.

Для расчета защит трансформаторов необходимо знать значение и направление токов в первичной обмотке трансформатора при КЗ на его вторичной стороне. В табл. 13.2 даются выражения для пересчета и векторные диаграммы токов. Особенностью выражений в табл. 13.2 является то, что за исключением однофазного КЗ за трансформатором со схемой соединений У/У_н все токи при разных видах КЗ и разных схемах соединений обмоток трансформатора выражены через ток трехфазного КЗ в той же точке I_к⁽³⁾. При выводе выражений принято, что коэффициент трансформации трансформатора равен отношению линейных напряжений холостого хода U_1x/U_2x. По этому условию определены и соотношения чисел витков обмоток трансформатора.

Пользоваться выражениями, приведенными в табл. 13.2 можно двояко: или определить ток требуемого вида КЗ, приведенный ко вторичному напряжению U₂ и пересчитать его по действительному коэффициенту трансформации на первичную сторону, или вести расчет для трехфазного КЗ, относя ток и сопротивления к первичному напряжению U₁ и по выражениям определить токи при требующемся виде КЗ.

Таблица 13.2

Значения и векторные диаграммы токов несимметричных КЗ при разных схемах соединений обмоток трансформаторов

Схема соединений обмоток по ГОСТ 11677-75	Вид к.з.	Ток к.з. на вторичной стороне при U1/U2 = 1	Кол-во витков
В месте к.з.	На первичной стороне
	а-о
	b-с
	а-о
	b-с

Окончание табл. 13.2

Схема соединений обмоток по ГОСТ 11677-75	Вид к.з.	Ток к.з. на вторичной стороне при U1/U2 = 1	Кол-во витков
В месте к.з.	На первичной стороне
	а-о
	b-с
	b-с

Пример 13.4. Определить токи трехфазного, двухфазного и однофазного КЗ на выводах низшего напряжения трансформатора 400 кВ·А, 6/0.4 кВ при схемах соединений обмоток У/У_н и Д/У_н. Питание производится от системы бесконечной мощности.

Решение.

Соединение обмоток Д/У_н, расчет для напряжения 0,4 кВ. Сопротивление трансформатора, приведенное к 0,4 кВ, по [17] Z_т = 0,018 Ом.

Ток однофазного КЗ и трехфазного КЗ

А, отнесенных к 400 В.

Ток двухфазного КЗ: A.

Тот же расчет выполняется при напряжении 6,0 кВ. Сопротивление трансформатора, отнесенное к 6,0 кВ, равно:

Ом.

Ток А. То же значение получится пересчетом тока , отнесенного к 400 В на напряжение 6,0 кВ: 12900 400 / 6000 = 860 А.

Ток , отнесенный к 6,0 кВ, по табл. 13.2 равен 0,58 I⁽³⁾ = 0,58 860 = 500 A. Такой ток протекает в двух фазах на стороне 6,0 кВ.

Такое же значение тока получается пересчетом с напряжения 400 В на напряжение 6 кВ:

(12900 400 /6000) 0,58 = 500 А.

Наибольший ток двухфазного КЗ со стороны 6 кВ по табл. 13.2 равен току трехфазного КЗ 860 А; в двух других фазах ток вдвое меньше 430 А.

Соединение обмоток У/У_н.

Ток трехфазного КЗ от схемы соединений обмоток не зависит и равен 12900 А на стороне 400 В и 860 А на стороне 6 кВ.

Ток двухфазного КЗ на стороне 400 В также не зависит от схемы соединения обмоток и равен 11200 А .

Для схемы соединений У/У_н ток двухфазного КЗ со стороны 6 кВ равен:

А.

Для однофазного КЗ Ом и А вместо 12900 А для соединения Д/У_н. Со стороны 6 кВ максимальный ток будет равен
2 3570 400/ 3 6000 = 159 А; в двух других фазах токи в 2 раза меньше и равны 79,5 А.

Для более удобного сравнения результаты расчета сведены в таблицу 13.3.

Таблица 13.3

Результаты расчётов к примеру 13.4

Малое значение тока при однофазных КЗ для схемы соединений У/У_н значительно затрудняет выполнение защиты таких трансформаторов и вынуждает применять более сложные защиты с увеличенным количеством реле и трансформаторов тока.