15. Защиты устанавливаемые на трансформаторах

Трансформатор является одним из самых дорогих и ответственных элементов энергосистемы, поэтому к защитам для трансформаторов предъявляются высокие требования по надежности и точности работы.

Основные виды повреждений

1. Междуфазные короткие замыкания (трехфазные, двухфазные);

2. Витковые короткие замыкания;

3. Замыкания выводов на корпус

• если в обмотке, соединенной с глухо-заземленной нейтралью, то короткое однофазное замыкание;

• если в обмотке соединенной с изолированной нейтралью, то однофазное короткое замыкание на землю.

4. Замыкание обмотки на корпус, на сердечник трансформатора, при этом повреждаются не только изоляция проводов, но и изоляция проводов, из которых изготовлен сердечник;

5. Перегрузки токами возникают при чрезмерном повышении мощности нагрузок подключенных к трансформатору и при внешних коротких замыканиях.

Для того, чтобы обеспечить нормальную работу энергосистемы в случае возникновения этих повреждений и ненормальных режимов работы трансформатора на него устанавливаются определенные виды защит:

1. защиты от внутренних междуфазных коротких замыканий и других внутренних повреждений;

2. защиты от перегрузок токами;

3. защиты от коротких замыканий и однофазных замыканий на выводах.

Требования пуэ к защитам, устанавливаемым на трансформаторах

1. Для защиты от всех видов внутренних повреждений на масляных трансформаторах должна устанавливаться газовая защита.

• на трансформаторах, установленных в ОРУ защита ставится, если S  6.3 МВА;

• на внутризаводских трансформаторах, если S  630 МВА;

• на трансформаторах от 1.4 МВА в ОРУ, если на это есть резкие причины.

2. Дифференциальные защиты без выдержки времени устанавливаются:

• на всех трансформаторах S  6.3 МВА;

• на трансформаторах S  4 МВА, если трансформаторы могут работать параллельно;

• на трансформаторах 1 МВА и более, если отсечка не удовлетворяет требованиям по чувствительности, а МТЗ имеет большую выдержку времени срабатывания.

3. Токовая отсечка, устанавливается на трансформаторе где нет дифференциальной защиты.

4. Защита от внешних коротких замыканий устанавливается на трансформаторах 1 МВА и более. Тип защиты – МТЗ или МТЗ с пуском по напряжению. На более мощных трансформаторах, обмотки которых работают в сети с глухо-заземленной нейтралью для защиты от внешних однофазных коротких замыканий должна использоваться токовая защита обратной последовательности.

5. Для защиты от перегрузок должна устанавливаться МТЗ с действием на сигнал, на разгрузку или на отключение.

Газовая защита

Газовая защита предназначена для того, чтобы выявлять всевозможные внутренние повреждения в масляном трансформаторе: ненормальные режимы работы трансформатора и понижение уровня масла в системе охлаждения трансформатора.

Г азовая защита строится на основе газового реле. Это реле устанавливается в трубопроводе соединяющем бак трансформатора с расширительным бачком.

1 – корпус газового реле с фланцами для соединения с трубопроводом и с фланцем на крышке;

2 – крышка реле;

3 – чашка первого чувствительного элемента, которая может поворачиваться на шарнире;

4 – подвижный контакт, закрепленный на чашке;

5 – неподвижный контакт;

6 – противодействующая пружина первого чувствительного элемента;

7 – упор для ограничения хода чашки;

8 – чашка второго чувствительного элемента, закрепленная на втором шарнире;

9 – подвижный контакт второго чувствительного элемента, закрепленный на второй чашке;

10 – неподвижный контакт второго чувствительного элемента;

11 – противодействующая пружина;

12 – упор;

13 – дополнительная лопасть укрепленная на стенке чашки второго чувствительного элемента.

В газовых реле при определенных скоростях масляно-газовой смеси первый чувствительный элемент обычно используется на сигнал и срабатывает при скорости 0,12 – 0,2 м/с, второй элемент, как правило, действует на отключение и срабатывает при 0,6 – 1,2 м/с.