9.5.2. Максимальная токовая защита трансформаторов
9.5.2.1. Защита 2-х обмоточных понизительных трансформаторов
Принципиальная схема МТЗ двухобмоточных понизительных трансформаторов представлена на рис. 9.5.2. По соображениям надежности целесообразно воздействовать на оба выключателя Q1 и Q2, с тем, чтобы при внешних КЗ один выключатель резервировался вторым.
В сети с глухозаземленной нейтралью защита выполняется по 3-х фазной схеме, а в сети с изолированной нейтралью – по 2-х фазной с 1,2 или 3-мя реле, в зависимости от нужной чувствительности. Причем схема с одним реле, включенным на разность токов 2-х фаз на трансформаторах с соединением обмоток звезда/треугольник – не применяется.
Выбор уставок
Ток срабатывания защиты должен быть больше тока перегрузки, не требующей быстрого отключения трансформатора.
(9.16.)
где: Iраб.макс – рабочий максимальный ток в режиме длительно возможной перегрузки.
Коэффициент
чувствительности:
(9.17.)
где: Iкз.мин – минимальный ток сквозного КЗ при повреждении в конце зоны действия МТЗ, установленной на трансформаторе.
Выдержка времени:tTP = tW + t (9.18.)
где: tW – наибольшая выдержка времени защиты присоединения (линий, отходящих от шин низкого напряжения трансформатора);
t – ступень селективности.
9.5.2.2. Защита трансформаторов с расщепленной обмоткой нижнего напряжения, или работающих на две секции шин
Принципиальная схема защиты представлена на рис. 9.5.3.
9.5.2.3. Защита трехобмоточных трансформаторов
9.5.2.3.1. Защита трехобмоточных трансформаторов при отсутствии питания со стороны обмотки среднего напряжения
Принципиальная схема защиты представлена на рис. 9.5.4.
При внешних КЗ защита должна обеспечивать отключение только той обмотки трансформатора, которая непосредственно питает место повреждения. Комплект со стороны низкого напряжения действует на отключение выключателя этой обмотки. Другой комплект со стороны высокого напряжения действует с двумя выдержками времени, с меньшей на отключение обмотки среднего напряжения и с большей на отключение всех выключателей трансформатора.
Рис. 9.5.4.
9.5.2.3.2. Защита трехобмоточных трансформаторов, имеющих 2-х и 3-х стороннее питание
МТЗ
на трехобмоточных трансформаторах,
имеющих 2-х или 3-х стороннее питание для
обеспечения селективности должна быть
направленной
(см. рис. 9.5.5.).
При КЗ в точке К2 выдержка времени защиты 2 должна быть меньше защиты 1. При КЗ в точке К1, наоборот, защита 1 должна срабатывать раньше, т.е. простая МТЗ не может обеспечить селективности. Защиту 2 необходимо выполнить направленной, с выдержкой времени t’2<t1, так, чтобы она действовала при КЗ на шинах II. При КЗ на шинах I и III, защита II должна работать, несмотря на запрет реле направления мощности (как МТЗ, но с выдержкой t’’2>t1 и t3.
Принципиальная схема защиты комплекта 2 представлена на рис 9.5.6.
а) б)
9.5.3. Токовая защита с пуском по напряжению
Принципиальная схема защиты представлена на рис. 9.5.7.
Рис. 9.5.7.
Реле KV2,включенное на фильтр обратной последовательности, срабатывает при 2-х фазных КЗ, размыкая контакт KV2.1. Реле KV1 замыкает свой контакт KV1.1 и промежуточное реле KL срабатывает. При трехфазном КЗ реле KV1 замыкает свой контакт KV1.1.
9.6. Защита трансформаторов от перегрузки
9.6.1. Подстанция с персоналом
Защита действует на сигнал. Токовое реле включено на ток одной фазы.
(9.19.)
где: kH – составляет – 1,05
Время срабатывания защиты отстраивается от выдержек времени максимальных защит присоединений, чтобы избежать излишних сигналов при КЗ и кратковременных перегрузках.
tПЕР = tМТЗ + t (9.20.)
9.6.2. Подстанция без персонала
Защита от перегрузки выполняется трехступенчатой.
Первая ступень срабатывает при малых перегрузках. Действие защиты на сигнал, передаваемый с помощью телемеханики на дежурный пункт.
t1 = tМТЗ + t (9.21.)
Вторая ступень от больших перегрузок. Действует на отключение части малоответственных потребителей, разгружая трансформатор до допустимого значения.
t2 < tдоп (9.22.)
где: tдоп – допустимое время перегрузки.
Третья ступень действующая на отключение, если вторая ступень не осуществит разгрузки.
t3 = (t2 + t) < tдоп (9.22.)