- •Повреждения и ненормальные режимы раб оты трансформаторов и автотрансформаторов, виды защит и требования к ним
- •Защита от сверхтоков при внешних коротких замыканиях
- •Защита от перегрузки
- •Токовая отсечка
- •Дифференциальная защита
- •Токи небаланса в дифференциальной защите трансформаторов и автотрансформаторов
- •Токи намагничивания силовых трансформаторов при включении под напряжение
- •Схемы дифференциальных защит
- •Краткая оценка дифференциальных защит трансформаторов
- •Газовая защита трансформаторов
- •Токовая защита от замыканий на корпус (кожух) трансформатора
- •Особенности защиты трансформаторов без выключателей на стороне высшего напряжения
- •Защита вольтодобавочных регулировочных трансформаторов
Защита от перегрузки
Защита трансформаторов
На трансформаторах, находящихся под наблюдением персонала, защита от перегрузки выполняется действующей на сигнал посредством токового реле 3, показанного в схеме на рис. 16-5. Токовое реле 3 устанавливается в одной фазе, поскольку перегрузка трансформатора возникает одновременно во всех трех фазах. Чтобы избежать излишних сигналов при коротких замыканиях и кратковременных перегрузках, предусматривается реле времени, обмотки которого должны быть рассчитаны на длительное прохождение тока (н а схеме на рис. 16-5 не показано).
Ток срабатывания выбирается из условия возврата токового реле при номинальном токе трансформатора:
Время действия перегрузочной защиты выбирается на ступень больше времени максимальной защиты трансформатора:
На подстанциях без дежурного персонала защита от перегрузок выполняется трехступенчатой. Первая ступень работает при малых перегрузках и действует на сигнал, передаваемый с помощью телемеханики на дежурный пункт.
Выдержка времени t1 = tмакс.защ + t. Вторая ступень действует при больших перегрузках, когда требуется быстрая разгрузка. Эта ступень действует на отключение части потребителей, разгружая трансформатор до допустимого значения. Выдержка времени второй ступени t2 ≤ tдоп, где tдоп – допустимое время перегрузки, определяемое перегрузочной характеристикой трансформатора.
Третья ступень – страховочная, она действует на отключение трансформатора, если по каким-либо причинам вторая ступень не осуществит разгрузки. Выдержка времени t3 = (t2 + t) < tдоп.
На т рехобмоточных трансформаторах перегрузочная защита должна устанавливаться таким образом, чтобы она, во-первых, реагировала на перегрузку любой из трех обмоток и, во-вторых, обеспечивала защиту при работе трансформатора в режиме, когда одна из обмоток отключена.
Руководствуясь этими соображениями, на трехобмоточных трансформаторах с одинаковой мощностью обмоток и односторонним питанием перегрузочную защиту устанавливают только на питающей обмотке. При неравной мощности обмоток защита устанавливается на всех трех обмотках.
На трехобмоточных трансформаторах с равной мощностью обмоток и двусторонним питанием защиту следует ставить на обеих питающих обмотках.
Токовая отсечка
Токовая отсечка является самой простой быстродействующей защитой от повреждений в трансформаторе, действующей с t = 0. Однако она не является полноценной, так как реагирует только на большие токи повреждения и охватывает своей зоной действия лишь часть трансформатора.
Отсечка не действует при витковых замыканиях и замыканиях на землю в обмотке, работающей на сеть с малым током замыкания на землю, и является по существу защитой от к.з. (междуфазных и однофазных).
Ток к.з. при повреждении на выводах трансформатора со стороны источника питания (в точке К1 на рис. 16-18, а) обычно значительно больше, чем при повреждении за трансформатором (в точке К2). Такое соотношение токов и дает возможность использовать для защиты трансформаторов токовую отсечку мгновенного действия (рис. 16-18, б).
Отсечка устанавливается с питающей стороны трансформатора и выполняется при помощи мгновенных токовых реле 1 или электромагнитного элемента реле РТ-80, если реле этого типа использованы для выполнения максималь ной защиты. На трансформаторах, питающихся от сети с глухозаземленной нейтралью, отсечка устанавливается на трех фазах, а при питании от сети с изолированной нейтралью – на двух фазах.
Ток срабатывания отсечки отстраивается от максимального тока короткого замыкания при повреждении за трансформатором (в точке К2) и вычисляется по формуле
Iс.з = kзап IК2макс (16-9)
где kзап – коэффициент запаса, принимаемый равным 1,25-1,5 в зависимости от точности токовых реле (для реле типа РТ-80 kзап = 1,5).
Кроме того, токовая отсечка должна отстраиваться от броска намагничивающего тока Iнам, возникающего при включении трансформатора под напряжение:
Iс.з > Iнам (16-10)
Для выполнения этого условия ток срабатывания должен в 3-5 раз превышать номинальный ток трансформатора.
В зону действия отсечки входят ошиновка, выводы и часть обмотки трансформатора со стороны, где установлена отсечка. В пределах этой зоны отсечка отключает повреждения без выдержки времени.
Поскольку отсечка является защитой от внутренних повреждений, она должна отключать трансформатор со всех сторон, имеющих источники питания.
Большим достоинством отсечки являются ее простота и быстродействие. Ускоряя отключение повреждений на выводах трансформатора и в части его обмотки, токовая отсечка вместе с тем понижает выдержки времени на защитах присоединений, питающих шины, к которым подключен защищаемый трансформатор.
Отсечка в сочетании с максимальной защитой и газовой защитой (рассматриваемой ниже) обеспечивает хорошую защиту для трансформаторов малой и средней мощности.