Дифференциальная защита. Принцип выполнения и виды дифференциальных защит.

Дифференциальная защита применяется в качестве основной защиты трансформаторов при повреждениях их обмоток, на вводах и ошиновке. Ввиду ее сравнительной сложности дифференциальная защита устанавливается лишь на одиночно работающих трансформаторах 6300 кВА и выше, на параллельно работающих трансформаторах мощностью 4000 кВА и выше и на трансформаторах мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка не обеспечивает защитное действие, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 1 с.

Дифференциальная защита основана на принципе сравнения 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.

Продольные дифференциальные токовые защиты.

Схемы 1,2,3,4 – схемы с циркулирующими токами.

 

 

Схемы 5,6 – схемы с уравновешенными напряжениями.

Все схемы нарисованы в однофазном исполнении (реально они трехфазные).

Зона действия защит – от шины до шины. Защита обладает абсолютной селективностью и действует только в своей зоне, ее не нужно согласовывать с другими защитами, не надо отстраивать от др. защит и выдержка времени равна 0. МТНЗ обладает относительной селективностью. КЗ на шинах – вне зоны защиты.

4) идет сравнение I_p по величине и по фазе. При обрыве 1 плеча соединения проводов происходит ложное срабатывание. Контроль соединенных проводов обязателен. В случае выхода из строя группы ТТ идет ложное отключение линии.

Схемы с циркул. I обеспечивают благоприятный режим работы ТТ.

5) I_1I –> E_2I, в режиме согласного включения они вычитаются, I_p=0, ТТ эксплуатируется в режиме близком к хх.

6) ∑ Е, I_p>I_cp, схема срабатывает.

Ток небаланса.

Он является главным камнем преткновения в ДТЗ.

для ДЗ.

I_ср>I_нб – следовательно нужно уменьшать ток небаланса.

I^‌‌I_1I=I_22I+I_номI

I^‌‌I_1I=I_2II+I_номII

I₂^‌‌_I=I^I_2I-I_номI

I₂^‌‌_II=I^I_1II-I_номII

I_p=I_2I-I_2II I_номII- I_номI=I_нб

 

I^‌‌I_1I= I^I_1II

 

1 – хар-ка первой группы ТТ

2 – хар-ка второй группы ТТ

3 – идеальная хар-ка ТТ (линейная, небольшой погрешности).

Ток небаланса – геометрическая разность I_ном.

Чтобы уменьшить ток небаланса нужно выравнять ном. ток по фазе и величине (одинаковые ТТ).

1) применять ТТ насыщающиеся при возм. больших кратностях тока КЗ и Z_погр вторичной (ТТ класса Р) для уменьшения I_ном.

2) Применяют меры для ограничения Е₂: уменьшают Z_погр и увеличивают n_T, в результате понижается кратность первичного тока.

3) Выравнивать нагрузку во вторичных обмотках ТТ в плечах ДЗ Z_Iн=Z_IIн.