Защита от свръхток на трансформатори

Силовите трансформатори са конструктивно достатъчно надеждни поради липсата на въртящи се части. По време на работа обаче са възможни и възникват повреди и нарушения на нормалната работа. Повреда на силови трансформатори: завъртане на вериги, късо съединение на корпуса, късо съединение на намотки, късо съединение на входове и т.н., анормални режими: недопустими претоварвания, понижаване на нивото на маслото, разлагането му при прегряване, преминаване на външно късо съединение течения.

Силовите трансформатори с относително ниска мощност обикновено са защитени с предпазители от страната на високо напрежение и предпазители или прекъсвачи отстрани на изходящите линии на ниско напрежение. Токът на предпазителя на предпазителя за високо напрежение се избира, като се вземе предвид настройката от пренапреженията на магнетизиращия ток, когато силовият трансформатор е включен под работното напрежение. Имайки това предвид, номиналният ток на предпазителя

където Азhs-ток на предпазителя за високо напрежение, A, Азn.tr. — номинален ток на трансформатора, А.

Съответствието на предпазители за високо напрежение на защитените от тях силови трансформатори с напрежение 6 — 10 kV е дадено в справочниците. Защитата чрез предпазители се извършва структурно по най -простия начин, но има недостатъци — нестабилност на защитните параметри, което може да доведе до неприемливо увеличаване на времето за реакция на защита при някои видове вътрешни повреди на силови трансформатори. При защита с предпазители възникват трудности при координирането на защитата на съседни мрежови участъци. По -съвършен релейна свръхток токова защита на трансформатори (Фиг. 1).

Фиг. 1. Схемата на свръхток токова защита срещу претоварване на понижаващ двунамотъчен трансформатор с еднопосочно захранване

Токови трансформатори CT се захранват от страната на високо напрежение (захранване). Ако бяха инсталирани от страната на ниското напрежение (както е показано на диаграмата с пунктирана линия), тогава защитата ще работи само в случай на неизправности в шините 6,6 kV и свързаните с тях товари, тъй като в този случай има късо съединение токовете няма да преминават през токовите трансформатори …

Ако някоя от трите фази на трансформатора е повредена, токът на късо съединение ще премине през съответния токов трансформатор, ще затвори контактите на работното реле Т, което ще задейства релето за време B, а през него междинното реле P, работният ток ще активира изключващата бобина KO-1, която ще изключи прекъсвача B1, като изключи защитения трансформатор.

Ориз. 2. Схема на свръхток токова защита на трансформатора

На фиг. 2 показва диаграма на трансформаторна подстанция, която захранва две групи товари от страната на ниското напрежение. Тук трансформаторът е защитен от двете страни с по -високо и по -ниско напрежение. И двете секции се захранват чрез отделни ключове. За нормална работа веригата осигурява три комплекта защита срещу свръхток: две от тях са от страната на по -ниското напрежение, а едно от страната на по -високото напрежение.

Работният ток на защитата, инсталирана от страната на ниското напрежение, се избира според натоварването на нейната верига, като се вземат предвид началните токове на двигателите, обслужвани от тази част на веригата. Закъснението се избира според условията на селективност със защита на елементите, свързани към тази част на веригата.Работният ток на защитата, инсталирана от страната на високо напрежение, се определя от общото натоварване на двете секции, като се вземат предвид началните токове на електродвигателите, а скоростта на затвора е с една стъпка по -висока от скоростта на затвора от страната на ниското напрежение .

За защита от свръхток на три намотки трансформатори, един комплект защитни устройства не е достатъчен. За да изключите само една намотка в случай на повреда в системата с едно напрежение и да поддържате трансформатора в действие с други две намотки, е необходимо да захранвате всяка намотка на трансформатора независим набор от защита срещу свръхток… Работният ток се избира според натоварването на всяка намотка. Закъснението се задава според условието за селективност със защитата на други елементи в мрежата с дадено напрежение.

Силовите трансформатори обикновено позволяват значителни претоварвания. По този начин трансформатор с нормален дизайн позволява двойно претоварване за 10 минути. Това време е напълно достатъчно за дежурния персонал да разтовари трансформатора. Следователно, защита от претоварване е инсталирана на трансформатори с капацитет от 560 kVA и повече. В подстанции с постоянен дежурен персонал защитата действа по сигнала, а в подстанции без постоянен дежурен персонал защитата изключва претоварения трансформатор или част от неговия товар.

Защитата от свръхток на моментално действие с ограничена област на действие се нарича свръхток… За да се осигури селективност в зоната на покритие, прекъсването на тока се настройва от токовете на късо съединение от страната на ниското напрежение на трансформатора, от пусковите токове на електродвигателите, от тока на късо съединение (SC) в края на реда или в началото на следващия раздел. Характерът на промяната в тока на късо съединение, когато мястото на късо съединение е отстранено от източника на захранване, е показано на фиг.

Ориз. 3. Диаграма на текущата защита

Работният ток на прекъсване е избран по такъв начин, че да не се изключи в случай на неизправности на съседната линия. За това работният ток трябва да бъде по-голям от максималния ток на късо съединение на шините за ниско напрежение.

Зоната на покритие е дефинирана графично, както е показано на Фигура 3. Изчисляват се токовете, протичащи по време на късо съединение в началото (точка 1) и в края на линията (точка 5), както и в точки 2 — 4. В зависимост от разстоянието се начертава крива на промяна на тока на късо съединение от захранването (крива 1). Определя се прекъсващият ток на задействане и на същата графика се нанася линия на задействащия ток 2. Точката на пресичане на крива 1 с линия 2 определя края на зоната на прекъсване (засенчена част).

Прекъсващият ток може да защити цяла линия, към която е свързан само един трансформатор, ако прекъсваният работен ток е избран така, че да не действа в случай на повреда на ниско напрежение, излизащо от трансформатора, който трябва да бъде защитени. За да направите това, при изчислението трябва да се вземе предвид максималният ток на късо съединение, наблюдаван на шините с ниско напрежение. В този случай прекъсването на тока ще защити надеждно линията, шините и част от намотката на високо напрежение на трансформатора.

Схемите за изключване се различават от схемите за защита от свръхток по липсата на времеви релета, вместо които са инсталирани междинни релета. Защитата срещу претоварване защитава само част от линията, поради което се използва като допълнителна защита. Използването на прекъсване на тока дава възможност да се ускори изключването на неизправности, придружени от най-високите стойности на токовете на късо съединение, и да се намали забавянето във времето на защитата от свръхток. Когато прекъсването на тока се комбинира със защита от свръхток, се получава токова защита по времева стъпка: първият етап (прекъсване) действа незабавно, а последващите — със закъснение във времето.