Correct selection of relay protection settings of a power transformer ensures reliable trouble-free operation of both the step-down substation itself in the industrial power supply system, and consumers receiving power from it. Given the volume of necessary calculations that need to be performed both to determine the parameters of steady-state and emergency modes, and to calculate the settings of protections, the task of automating the process of performing these calculations is relevant. The authors of the article have developed an algorithm for automated calculation of the differential protection settings for a power transformer, which makes it possible to determine the settings of the specified protection, taking into account the microprocessor terminal's component base and the manufacturer's recommendations for protection devices, as well as the requirements for protection. The developed algorithm has been implemented as a software module for calculating setpoints as part of the KATRAN software and computing complex, which allows not only automated calculation of setpoints, but also preliminary calculations of normal operation, long-term current overload, as well as symmetrical and unsymmetrical short-circuit modes and complex unsymmetrical modes, i.e., emergency unsymmetry caused by a broken power line wire or a broken busbar in a distribution device, followed by a ground fault. This makes it possible to consider not only a two-phase short circuit behind the transformer as the minimum mode for assessing the sensitivity of the differential protection of the power transformer, but also a break in the busbars between the high-voltage inputs of the power transformer and the current transformers, followed by a phase-to-ground short circuit on the power transformer side.
Корректный выбор уставок релейной защиты силового трансформатора обеспечивает надежную безаварийную работу как самой понизительной подстанции в системе промышленного электроснабжения, так и потребителей, получающих от нее питание. Учитывая объем необходимых расчетов, которые требуется выполнить как для определения параметров установившихся и аварийных режимов, так и для расчета уставок защит, актуальной является задача автоматизации процесса выполнения данных расчетов. Авторами статьи разработан алгоритм автоматизированного расчета уставок дифференциальной защиты силового трансформатора, позволяющий определить уставки указанной защиты с учетом используемой элементной базы микропроцессорного терминала и рекомендаций заводов-изготовителей устройств защиты, а также требований к защите. Разработанный алгоритм реализован в качестве программного модуля расчета уставок в составе программно-вычислительного комплекса «КАТРАН», что позволяет выполнять с использованием одной математической модели электроустановки не только автоматизированный расчет уставок, но и предварительные расчеты нормального режима работы, режима длительной токовой перегрузки, а также режимов симметричных и несимметричных коротких замыканий и сложнонесимметричных режимов, то есть аварийная несимметрия, обусловленная обрывом провода ЛЭП либо ошиновки распределительного устройства с последующим замыканием его на землю. Это позволяет рассматривать в качестве минимального режима при оценке чувствительности дифференциальной защиты силового трансформатора не только двухфазное короткое замыкание за трансформатором, но и обрыв ошиновки между вводами высокого напряжения силового трансформатора и измерительными трансформаторами тока с последующим замыканием фазы ошиновки на землю со стороны силового трансформатора.