Несимметричные КЗ за трансформатором
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/Ун все токи при разных видах КЗ и разных схемах соединений обмоток трансформатора выражены через ток трехфазного КЗ в той же точке Iк(3). При выводе выражений принято, что коэффициент трансформации трансформатора равен отношению линейных напряжений холостого хода U1x/U2x. 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/Ун и Д/Ун. Питание производится от системы бесконечной мощности.
Решение.
Соединение обмоток Д/Ун, расчет для напряжения 0,4 кВ. Сопротивление трансформатора, приведенное к 0,4 кВ, по [17] Zт = 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/Ун.
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/Ун ток двухфазного КЗ со стороны 6 кВ равен:
А.
Для однофазного КЗ 
Ом и 
А вместо 12900 А для соединения Д/Ун. 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
| Напряжение, кВ | Схема соединений | Iк(3) А | Iк(2) А | Iк(1) А |
| 0,4 | Д/Ун У/Ун | |||
| 6,0 | Д/Ун У/Ун | 860/430 | 159/79 |
Малое значение тока при однофазных КЗ для схемы соединений У/Ун значительно затрудняет выполнение защиты таких трансформаторов и вынуждает применять более сложные защиты с увеличенным количеством реле и трансформаторов тока.
Дата добавления: 2015-05-19; просмотров: 3543;