Защита трансформаторов и автотрансформаторов

treugoma.ru › Релейная защита и автоматика › 

Защита трансформаторов и автотрансформаторов

Назначение и основные типы защиты трансформаторов и АТ.

В обмотках трансформаторов и АТ могут возникать КЗ между фазами, одной или двух фаз на землю, между витками одной фазы и замыкания между обмотками разных напряжений. На вводах трансформаторов (АТ), ошиновке и в кабелях могут также возникать КЗ между фазами и на землю.

В эксплуатации могут происходить нарушения нормальных режимов работы трансформаторов (АТ), к которым относятся: прохождение через трансформатор (АТ) сверхтоков при повреждении других, связанных с ними, элементов, перегрузка, выделение из масла горючих газов, понижение уровня масла, повышение его температуры.

Защита трансформаторов (АТ) должна выполнять следующие функции:

- отключать трансформатор (АТ) при его повреждении от всех источников питания;

- отключать трансформатор (АТ) от повреждённой части электроустановки при прохождении через него сверхтока в случаях повреждения шин или другого оборудования, связанного с трансформатором (АТ), а также при повреждениях смежных линий электропередачи или оборудования и отказах защит или выключателей;

- подавать предупредительный сигнал дежурному персоналу подстанции (ЭС) при перегрузке трансформатора (АТ), выделении газа из масла, понижение уровня масла, повышение его температуры.

Для защиты трансформаторов (АТ) при их повреждении и сигнализации о нарушении нормальных режимов работы применяются следующие типы защиты:

- дифференциальная – для защиты при повреждениях обмоток, вводов и ошиновки трансформаторов (АТ);

- токовая отсечка мгновенного действия – для защиты трансформатора (АТ) при повреждениях ошиновки, вводов и части обмотки со стороны источника питания;

- газовая – для защиты при повреждениях внутри бака трансформатора (АТ), сопровождающихся выделением газа, а также при понижении уровня масла;

- от сверхтоков, проходящих через трансформатор (АТ) при повреждениях как самого трансформатора (АТ), так и других связанных с ним элементов –максимальная токовая или максимальная токовая направленная защита, реагирующая на фазные токи, а также на токи нулевой и обратной последовательности, МТЗ с пуском минимального напряжения, дистанционная защита;

- от замыканий на корпус;

- от перегрузки и др.

Дифференциальная защита.

Область применения и принцип действия.

Дифференциальная защита (ДЗ) применяется в качестве основной быстродействующей защиты трансформаторов и АТ. Ввиду её сравнительной сложности ДЗ устанавливается в следующих случаях:

-на одиночно работающих трансформаторах (АТ) мощностью 6300 кВ А и выше;

-на параллельно работающих трансформаторах (АТ) мощностью 4000 кВА и выше;

-на трансформаторах мощностью 1000 кВ А и выше, если токовая отсечка не обеспечивает необходимой чувствительности при КЗ на выводах низшего напряжения (кЧ менее 2), а МТЗ имеет выдержку времени более 1 с.

При параллельной работе трансформаторов (АТ) ДЗ обеспечивает не только быстрое, но и селективное отключение повреждённого трансформатора (АТ).

На рисунке 1 показано прохождение тока КЗ и действие МТЗ при повреждении одного из трансформаторов (АТ). Если параллельно работающие трансформаторы Т1 и Т2 оснащены только МТЗ, то при повреждении на вводах низшего напряжения трансформатора (в точке К) подействуют МТЗ обоих трансформаторов, а так как их выдержки времени одинаковы, отключатся оба трансформатора. ДЗ, действующая без выдержки времени, обеспечивает в рассматриваемом случае отключение только повреждённого трансформатора.

Для выполнения ДЗ трансформатора (АТ) устанавливаются трансформаторы тока со стороны всех его обмоток. Вторичные обмотки ТТ соединяются в дифференциальную схему и параллельно к ним подключается токовое реле. На рисунке 2 показана схема принципа действия ДЗ трансформатора, токораспределение при сквозном КЗ. На рисунке 3 показана та же схема, но токораспределение показано при КЗ в трансформаторе (в зоне действия ДЗ).

При рассмотрении принципа действия дифференциальной защиты условно принимается, что защищаемый трансформатор имеет коэффициент трансформации, равный единице, одинаковое соединение обмоток и одинаковые ТТ с обеих сторон.

При прохождении через трансформатор сквозного тока нагрузки или КЗ ток в реле равен:

İР1 – İ2

При принятых выше условиях и пренебрегая током намагничивания трансформатора, который в нормальном режиме имеет малое значение, можно считать, что первичные токи равны İI = İIIи, следовательно, вторичные токи İ1 = İ2. С учётом этого

İР = İ1 – İ2 = 0.

Таким образом, если схема дифференциальной защиты выполнена правильно и ТТ имеют точно совпадающие характеристики, то при прохождении через трансформатор тока нагрузки или внешнего КЗ ток в реле отсутствует и ДЗ на такие режимы не реагирует.

Практически вследствие несовпадения характеристик ТТ вторичные токи не равны и поэтому в реле проходит ток небаланса.

Для того чтобы ДЗ не подействовала от тока небаланса, её ток срабатывания должен быть больше этого тока:

IС.З. = kHIP.НБ.

При КЗ в трансформаторе (рис. 3) или любом другом месте между ТТ направление токов IIIи I2 изменится на противоположное, при этом ток в реле станет равным: IP = I1 + I2 илиIP=II/KI+III/KI = IK/KI

Таким образом, при КЗ в зоне ДЗ в реле проходит полный ток КЗ, делённый на коэффициент трансформации трансформаторов тока. Под влиянием этого тока защита срабатывает и производит отключение повреждённого трансформатора.

Особенности, влияющие на выполнение ДЗ трансформаторов.

Наличие намагничивающего тока, проходящего только со стороны источника питания.

Даже в том случае, когда трансформатор (АТ) имеет коэффициент трансформации, равный единице, и одинаковое соединение обмоток, ток со стороны источника питания больше тока со стороны нагрузки на величину намагничивающего тока. Намагничивающий ток в нормальном режиме составляет примерно 1 – 5% номинального тока трансформатора (АТ) и поэтому вызывает лишь небольшое увеличение тока небаланса. Совсем другое происходит при включении холостого трансформатора (АТ) под напряжение или при восстановлении напряжения после отключения КЗ. В этих случаях в обмотке трансформатора (АТ) со стороны источника питания возникает бросок намагничивающего тока, который в первый момент времени в 5 – 8 раз превышает номинальный ток трансформатора (АТ), но быстро, в течение 1 сек., затухает до значения порядка 20% номинального тока.

Для предотвращения ложного срабатывания ДЗ от броска намагничивающего тока ток срабатывания защиты должен быть больше максимального значения намагничивающего тока:

IС.З. = kHIHAM.max.

IHAM.max зависит от конструкции трансформатора (АТ), момента его включения под напряжение и ряда других условий. Поэтому, при расчёте ДЗ ток срабатывания защиты определяется:

IС.З. = kHIHOM.(1)

IHOM– для трансформаторов номинальный ток обмотки, имеющей наибольшую мощность; для АТ –номинальный ток, определённый по его типовой мощности;kH– коэффициент надёжности отстройки, принимаемый равным 1 – 4 в зависимости от типов реле, используемых в схемах ДЗ. АТ характеризуются двумя значениями мощности: номинальной или проходной мощностью SHOMи типовой или расчётной мощностью SТИП. Номинальной мощностью АТ называется та предельная мощность, которая может быть передана через АТ на стороне ВН. Типовой мощностью АТ называется мощность, на которую рассчитаны его обмотки. Номинальная и типовая мощности находятся между собой в следующем соотношении:

SТИП. = αSHOM.

α (2)

UB – номинальное высшее напряжение; UC–номинальное среднее напряжение.

Неравенство вторичных токов и разнотипность ТТ.

Поскольку у трансформаторов и АТ токи со стороны обмоток высшего, среднего и низшего напряжения не равны, трансформаторы тока, выбираемые по номинальным токам обмоток, имеют разные коэффициенты трансформации и различное конструктивное выполнение, поэтому они имеют различные характеристики и погрешности. Номинальные токи обмоток трансформаторов (АТ), как правило, не совпадают со шкалой номинальных токов ТТ. Поэтому при выборе ТТ принимается трансформатор тока, номинальный ток которого является ближайшим большим по отношению к номинальному току обмотки трансформатора (АТ). Вследствие неравенства вторичных токов в плечах ДЗ в дифференциальном реле при номинальной нагрузке трансформатора проходит ток небаланса. При сквозном КЗ этот ток возрастает пропорционально току КЗ, а также вследствие возрастания погрешностей ТТ, имеющих неодинаковые характеристики, что может привести к ложному срабатыванию ДЗ. Поэтому для снижения тока небаланса, вызванного неравенством вторичных токов ТТ ДЗ, производится выравнивание этих токов путём включения специальных промежуточных автотрансформаторов тока или путём использования выравнивающих или уравнительных обмоток дифференциальных реле. Промежуточные автотрансформаторы тока могут включаться как со стороны низшего, так и со стороны высшего напряжения. Рекомендуется включать их со стороны более мощных ТТ.

Рассмотренные выше соотношения токов в схеме ДЗ справедливы только для трансформаторов, имеющих одинаковые схемы соединения обмоток (звезда – звезда или треугольник – треугольник). При неодинаковых схемах соединения обмоток (звезда – треугольник) эти соотношения несправедливы, т.к. токи со стороны звезды и токи со стороны треугольника, оказываются сдвинутыми относительно друг друга на некоторый угол, который зависит от схемы соединения обмоток. Угловой сдвиг токов создаёт большие токи небаланса в реле ДЗ. При определении коэффициента трансформации промежуточного автотрансформатора тока в случае соединения одной из групп ТТ в треугольник, необходимо учитывать увеличение в 1,73 раза тока, подходящего со стороны этих ТТ. Для уменьшения коэффициента трансформации промежуточного автотрансформатора тока коэффициент трансформации ТТ, устанавливаемых со стороны обмотки трансформатора, соединённой в звезду, выбирается по номинальному току обмотки, увеличенному в 1,73 раза.

Наличие токов небаланса в схеме \ДЗ.

Для отстройки ДЗ от тока небаланса при сквозном КЗ её ток срабатывания должен удовлетворять условию:

Iс.з. = kHIнб. расч., где kH–коэффициент надёжности отстройки, принимаемый = 1,3.

Расчётный ток небаланса, определяемый погрешностями ТТ, вычисляется:

I1 нб.,расч.= kakодн.fIk,max., где ka – коэффициент, учитывающий влияние на быстродействующие защиты переходных процессов при КЗ, которые сопровождаются прохождением апериодических составляющих в токе КЗ; принимается = 1 для реле, имеющих БНТ (быстронасыщающийся трансформатор) с короткозамкнутыми обмотками, и = 2 для реле без БНТ; kодн. – коэффициент однотипности условий работы ТТ, принимаемый = 0,5 в тех случаях, когда ТТ обтекаются близкими по значению токами, и = 1 в остальных случаях; f–погрешность ТТ, удовлетворяющих 10% - ной кратности; Ik,max.–наибольший ток при сквозном КЗ.

Расчётный ток небаланса, определяемый изменением коэффициента трансформации защищаемого трансформатора при регулировании напряжения, вычисляется:

при регулировании с одной стороны трансформатора (АТ)

I2нб, расч. = ΔNIk,max.(3)

при регулировании с двух сторон трансформатора (АТ)

I2нб. расч. = ΔNBHIk, max. + ΔNCHIk, max. (4)

ΔN – половина регулировочного диапазона, для которого производится выравнивание вторичных токов.

Расчётный ток небаланса, определяемый неточным выравниванием вторичных токов, определяется:

,(6) где – ωIрасч, ωII расч. – расчётные числа витков обмоток БНТ реле РНТ для неосновных сторон (сторон с меньшим вторичным током); ωI, ωII–принятые числа витков обмоток БНТ реле РНТ для неосновных сторон (ближайшие большие или меньшие целые числа витков);IIk,max., IIIk, max.–наибольшие значения токов КЗ при сквозном КЗ со стороны, где включены обмотки БНТ с витками ωI, ωII.

Таким образом, суммарный расчётный ток небаланса будет:

Iнб, расч. = IIнб, расч.+ I2 нб, расч. + I3 нб, расч.(5)

Схемы и расчёт дифференциальной защиты.

Дифференциальной отсечкой называется ДЗ мгновенного действия, имеющая ток срабатывания больше броска намагничивающего тока.

Ток срабатывания дифференциальной отсечки определяется условием отстройки от броска намагничивающего тока по формуле 1, принимая kH=3-4

Броски намагничивающего тока в первый момент включения трансформатора могут превышать ток срабатывания ДЗ, выбранный с указанным коэффициентом надёжности отстройки. Однако эти токи очень быстро затухают, что даёт возможность отстроиться от них за счёт собственного времени действия реле дифференциальной отсечки. Для этого в схеме дифференциальной отсечки применяют выходное промежуточное реле (реле KL рис.4) типа РП – 251, которое имеет время срабатывания 0,07 – 0,08 сек. Ток срабатывания дифференциальной отсечки определяется по формуле 5. Из двух значений тока срабатывания принимается большее. В тех случаях, когда погрешность ТТ не превышает 10%, определяющим является формула1

Чувствительность дифференциальной отсечки характеризуется коэффициентом чувствительности:

kч = (7)

Коэффициент чувствительности должен быть не менее 2.

Дифференциальная защита с реле типа РНТ-565.

Быстронасыщающийся трансформатор (БНТ) реле РНТ-565 является одновременно и промежуточным трансформатором для компенсации неравенства вторичных токов в плечах ДЗ и имеет для этой цели специальные уравнительные обмотки. Ток во вторичной обмотке БНТ, к которой подключено реле, определяется суммарным магнитным потоком в сердечнике, который создаётся как рабочей, так и уравнительными обмотками. Для того чтобы при прохождении через трансформатор сквозного тока нагрузки или КЗ ток во вторичной обмотке был равен нулю, необходимо правильно включить рабочую и уравнительные обмотки в дифференциальную схему и так подобрать числа витков, чтобы компенсировать неравенство вторичных токов ТТ и установить необходимый ток срабатывания.

При выполнении ДЗ двухобмоточного трансформатора цепи от ТТ с обеих его сторон присоединяются к уравнительным обмоткам так, чтобы при прохождении через трансформатор сквозного тока токи в уравнительных обмотках были направлены встречно. Для компенсации неравенства вторичных токов ТТ можно использовать только одну уравнительную обмотку БНТ. Но при использовании обеих обмоток обеспечивается более точная компенсация неравенства вторичных токов.

Расчёт ДЗ производится в следующей последовательности:

Определяется ток срабатывания защиты по формуле 1. Определяется расчётный ток небаланса по формуле 5, где принимается большее значение тока срабатывания защиты.

Определяются первичные токи для всех обмоток защищаемого трансформатора (АТ), соответствующие номинальной мощности наиболее мощной обмотки трансформатора или проходной мощности АТ при среднем положении РПН, и вторичные токи в плечах ДЗ.

Определяется вторичный ток срабатывания, отнесённый к стороне с большим вторичным током:

KI 1 – коэффициент трансформации ТТ с большим вторичным током.

Определяется расчётное число витков обмоток БНТ со стороны с большим вторичным током, которая называется основной:

ωI= 100/Iср 1

где ωI = ωраб + ωур 1 – суммарное число витков рабочей и первой уравнительной обмоток с основной стороны; 100 – МДС срабатывания реле РНТ-565 (А).В соответствии с имеющимися на обмотках отпайками для регулирования числа витков принимается ближайшее меньшее к ωIзначение, которое можно установить на рабочей и первой уравнительной обмотках в сумме или на одной из этих обмоток полностью. Таким образом, установленное число витков с основной стороны в общем случае равно:

ωосн = ωуст. раб. + ωуст. ур 1.

Определяется расчётное число витков со стороны с меньшим вторичным током, которая называется неосновной, из условия, чтобы при прохождении через трансформатор сквозного тока ток во вторичной обмотке был равен нулю. Это условие выполняется, когда равен нулю суммарный магнитный поток в сердечнике БНТ, что имеет место при равенстве нулю МДС, создаваемых его обмотками:

I1ωосн. – I2ωII = 0

Откуда

ωII = ωоснI1/I2 = ωуст.ур 2 + ωуст. раб.

В соответствии с имеющимися отпайками для регулирования числа витков второй уравнительной обмотки принимается ближайшее меньшее значение, которое можно установить на этой обмотке.

После расчёта числа витков обмоток БНТ и подбора отпаек вычисляется ток небаланса (формула 6), вызванный неточной компенсацией вторичных токов, и суммарный расчётный ток небаланса (формула 5). Затем по формуле 1 вновь определяется ток срабатывания ДЗ, и если он получился больше 1 – 1,3, то необходимо вновь пересчитать числа витков обмоток БНТ.

В ряде случаев, когда при внешних КЗ через ТТ ДЗ проходят большие токи, токи небаланса и соответственно ток срабатывания получаются большими. При этом ДЗ может не обеспечивать необходимой чувствительности.

Для повышения чувствительности ДЗ в таких случаях используют реле с тормозным действием типа ДЗТ. У таких реле на БНТ кроме обмоток, аналогичных тем, что имеются у реле типа РНТ, расположены дополнительно одна или несколько тормозных обмоток. Тормозная обмотка, включенная в плечо ДЗ, по которой проходит ток сквозного КЗ, подмагничивает сердечник БНТ, что приводит к увеличению тока срабатывания реле. Зависимость тока срабатывания реле ДЗТ от тока, проходящего в тормозной обмотке, называется тормозной характеристикой, которая показывает, что при увеличении тока сквозного КЗ ток срабатывания также возрастает, что обеспечивает отстройку от увеличивающихся токов небаланса.

Токовая отсечка.

Как правило, на трансформаторах (АТ) мощностью менее 6300 кВ А, работающих одиночно, и трансформаторах (АТ) мощностью менее 4000 кВ А, работающих параллельно, вместо сложной ДЗ устанавливается токовая отсечка. Действие токовой отсечки рассмотрено выше.

Ток срабатывания отсечки выбирают таким, чтобы она не работала при КЗ за трансформатором:

Iср. = kHkCX, где Ikmax–максимальный ток КЗ, проходящий через трансформатор (АТ) при КЗ за ним; kH–коэффициент надёжности отстройки, равный 1,3 – 1,4 для реле типа РТ – 40, действующих через промежуточные реле; 1,5 – 1,6 для реле РТ – 80.

IK1– ток при КЗ на вводах трансформатора (АТ) со стороны источника питания. Коэффициент чувствительности должен быть не менее двух.

Газовая защита.

Газовая защита устанавливается на трансформаторах, автотрансформаторах и реакторах с масляным охлаждением, имеющих расширители.

Применение газовой защиты (ГЗ) является обязательным на трансформаторах (АТ) мощностью 6300 кВ А и более, а также на трансформаторах (АТ) мощностью 1000 – 4000 кВ А, не имеющих ДЗ или отсечки и если МТЗ имеет выдержку времени 1 с и более. Применение ГЗ является обязательным также на внутрицеховых трансформаторах (АТ) мощностью 630 кВ А и более независимо от наличия других быстродействующих защит.

Действие ГЗ основано на том, что всякие, даже незначительные, повреждения, а также повышенные нагревы внутри бака трансформатора (АТ) вызывают разложение масла и органической изоляции, что сопровождается выделением газа. Интенсивность газообразования и химический состав газа зависят от характера и размеров повреждения. Поэтому ГЗ выполняется так, чтобы при медленном газообразовании подавался предупредительный сигнал, а при бурном газообразовании, что имеет место при КЗ, происходило отключение трансформатора (АТ). Кроме того, ГЗ действует на сигнал и на отключение или только на сигнал при опасном понижении уровня масла в баке трансформатора (АТ).

Газовая защита является универсальной и наиболее чувствительной защитой трансформаторов (АТ) от внутренних повреждений. Она реагирует на такие опасные повреждения, как замыкания между витками обмоток, на которые не реагируют другие виды защит из-за недостаточного значения тока при этом виде повреждения. ГЗ осуществляется с помощью специальных газовых реле, которые подразделяются напоплавковые, лопастные, чашечные.

Предусматривается следующее использование элементов газового реле: при слабом газообразовании – на сигнал и при интенсивном – на отключение. Допускается действие на сигнал как при слабом, так и при сильном газообразовании на трансформаторах (АТ), имеющих ДЗ или отсечку, трансформаторах не имеющих выключателей, а также внутрицеховых трансформаторах мощностью 1600 кВ А и менее при наличии защиты от КЗ со стороны источника питания. Для обеспечения действия ГЗ на отключение при кратковременном замыкании контактов газового реле выполняется подхват отключающего импульса.

В последнее время широкое распространение получили газовые реле Бухгольца и струйные реле. Реле Бухгольца имеет сигнальный и два отключающих элемента. Сигнальный элемент управляется шарообразным пластмассовым поплавком. Отключающий элемент, кроме такого же поплавка, имеет пластину, установленную поперёк потока масла маслогазовой смеси. Контактная система сигнального и отключающего элементов выполнена при помощи магнитоуправляемых герконов, замыкание которых происходит при воздействии на них постоянных магнитов, перемещаемых поплавками и поворотной пластиной. В отключающем элементе постоянный магнит можно установить в одном из трёх положений, соответствующих следующим уставкам скорости срабатывания: 0,65 – 1 – 1,5 м/с. Время срабатывания реле зависит от кратности действительной скорости потока масла по отношению к уставке. При кратности 1,25 время срабатывания не превышает 0,15 с; при кратности 1,5 – не более 0,1 с. Коммутационная способность контактов: 2 А при 220 В постоянного тока, переходное сопротивление контактов не более 0,3 Ом. Реле снабжено устройством для ручного опробования работоспособности обоих элементов, также имеет кран для отбора проб газа. На трансформаторах с РПН для защиты устройства РНП от повреждений внутри его бака применяется струйное газовое реле. Оно имеет один отключающий элемент, реагирующим органом которого является поворотная пластина, установленная поперёк потока маслогазовой смеси, поворотная пластина при срабатывании реле перемещает постоянный магнит, который переключает геркон. При срабатывании реле поворотная пластина фиксируется в сработавшем положении до возврата вручную. Это не даёт возможности включить в работу трансформатор, отключившийся газовой защитой, до принятия необходимых мер и ручного возврата струйного реле. Для возврата отключающего элемента реле предусмотрено устройство, которое служит также и для опробования работоспособности реле.

Защита от сверхтоков.

Защита трансформаторов (АТ) от сверхтоков является резервной, предназначенной для отключения их от источников питания как при повреждениях самих трансформаторов (АТ) и отказе основных защит, так и при повреждениях смежного оборудования и отказах его защиты или выключателей. При отсутствии специальной защиты шин защита от сверхтоков осуществляет также защиту этих шин. В качестве защиты от сверхтоков при междуфазных КЗ используются МТЗ, МТЗ с пуском от напряжения, максимальная направленная защита, МТЗ обратной последовательности. Для защиты от сверхтоков при однофазных КЗ используются МТЗ и максимальная направленная защита нулевой последовательности. Защита от сверхтоков при междуфазных КЗ устанавливается со стороны источника питания, а при нескольких источниках питания – со стороны главных источников. Защита от сверхтоков при однофазных КЗ устанавливается со стороны обмоток, соединённых в схему звезда с заземлённой нулевой точкой.

На рис.№6,7 показаны примеры размещения защиты от сверхтоков повышающих трансформаторов и АТ. На двухобмоточном трансформаторе предусматривается защита от сверхтоков при междуфазных КЗ со стороны шин генераторного напряжения с действием на все выключатели трансформатора и МТЗ нулевой последовательности со стороны обмотки ВН с действием на выключатель этой обмотки. На трёхобмоточном трансформаторе при отсутствии питания со стороны обмотки СН устанавливают два комплекта защиты от сверхтоков при междуфазном КЗ: один со стороны СН с действием на выключатель обмотки этого напряжения и второй со стороны шин генераторного напряжения с двумя выдержками времени. С одной выдержкой времени защита действует на отключение выключателя со стороны обмотки ВН, а с другой (большей) – на отключение всех выключателей трансформатора. Кроме того, со стороны обмотки ВН устанавливается МТЗ нулевой последовательности. Аналогично выполняется защита от сверхтоков при междуфазных КЗ АТ, при отсутствии питания со стороны СН. МТЗ нулевой последовательности АТ устанавливается со стороны ВН и СН, причём одна из них выполняется направленной.

На рисунках № 8,9,10 показаны примеры размещения защиты от сверхтоков понижающих трансформаторов. На двухобмоточном трансформаторе с односторонним питанием (рис.8) устанавливается один комплект защиты со стороны источника питания, действующий на отключение всех выключателей. На трёхобмоточном трансформаторе с односторонним питанием (рис.9) устанавливаются два комплекта защиты. Один комплект со стороны обмотки НН действует на отключение выключателя этой обмотки. Другой комплект со стороны обмотки ВН действует с двумя выдержками времени, с меньшей – на отключение выключателя обмотки СН и с большей – на отключение всех выключателей трансформатора. Аналогично выполняется защита понижающих АТ при отсутствии питания со стороны обмотки СН. На двухобмоточном трансформаторе, питающем две секции шин (сдвоенный реактор) устанавливается три комплекта защиты: один со стороны источника питания, два других со стороны каждого ответвления к секциям шин.

Схемы защит от сверхтоков. Схемы МТЗ и максимальных направленных защит от междуфазных КЗ и нулевой последовательности были рассмотрены ранее. Кроме рассмотренных ранее схем, для защиты трансформаторов и АТ применяется МТЗ с пуском от напряжения и МТЗ обратной последовательности. В схемах МТЗ с пуском от напряжения последовательно с контактами токовых реле в цепи обмотки реле времени включён контакт промежуточного реле. Это реле фиксирует положение контактов пускового органа напряжения, который состоит из фильтра-реле напряжения обратной последовательности и минимального реле напряжения.

На мощных трансформаторах и АТ, связывающих между собой основные сети напряжением 750 – 110 кВ, в качестве резервной защиты от внешних междуфазных КЗ применяется дистанционная защита. Применение ступенчатой дистанционной защиты позволяет обеспечить необходимую чувствительность к удалённым КЗ, а также селективность с аналогичными защитами ЛЭП. Дистанционные ступени защиты осуществляются с помощью комплектных реле сопротивления, применяемых в панелях дистанционных защит линий 110 – 500 кВ. Обычно токовые цепи дистанционной защиты включаются на ТТ, встроенные во втулки обмоток среднего или высшего напряжения трансформатора (АТ). Направленность при этом осуществляется в сторону шин соответствующего напряжения. Цепи напряжения защиты обычно подключаются к ТН стороны НН. При этом необходимо учитывать группу соединения обмоток силового трансформатора (АТ), так чтобы к реле сопротивления подводилось напряжение, соответствующее по фазе токам, на которые подключены токовые цепи защиты. Кроме того, при подключении цепей напряжения защиты к ТН стороны НН необходимо учитывать падение напряжения от тока нагрузки в обмотке НН трансформатора (АТ).

Защита от перегрузки. Перегрузка трансформаторов (АТ) обычно бывает симметричной. Поэтому защита от перегрузки выполняется с помощью МТЗ, включенной на ток одной фазы. Защита действует с выдержкой времени на сигнал, а на необслуживаемых подстанциях – на разгрузку или отключение трансформаторов (АТ).

На двухобмоточных трансформаторах защита от перегрузки устанавливается со стороны основного питания. На трёхобмоточных трансформаторах при двустороннем питании – со стороны основного питания и со стороны обмотки, где питание отсутствует, а при трёхстороннем питании – со всех трёх сторон.

Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется по формулам:

или , где kн=1,05 – коэффициент надёжности отстройки; kсх – коэффициент схемы; kв – коэффициент возврата реле; Iном. – номинальный ток обмотки стороны трансформатора (АТ), на которой установлена защита.



Опубликовать


Если вам понравилась эта статья, разместите ссылку у себя на сайте или форуме. Для этого скопируйте текст, расположенный ниже:

Ссылка на статью для форума (bbcodes):
[url=http://treugoma.ru/protection/zashita-transf-i-avtotrans/]Защита трансформаторов и автотрансформаторов[/url]
html ссылка:
<a target="_blank" title="Защита трансформаторов и автотрансформаторов" href="http://treugoma.ru/protection/zashita-transf-i-avtotrans/">Защита трансформаторов и автотрансформаторов</a>


Поиск по сайту

© 2010 - 2017 treugoma.ru


Warning: include_once(/home/p/phones3gru/new_netcat4/public_html/cnstats/cnt.php) [function.include-once]: failed to open stream: Нет такого файла или каталога in /home/p/phones3gru/new_netcat4/public_html/netcat/index.php(67) : eval()'d code on line 168

Warning: include_once() [function.include]: Failed opening '/home/p/phones3gru/new_netcat4/public_html/cnstats/cnt.php' for inclusion (include_path='/home/p/phones3gru/new_netcat4/public_html/netcat/require/lib/') in /home/p/phones3gru/new_netcat4/public_html/netcat/index.php(67) : eval()'d code on line 168