8.3. Струмові захисти трансформаторів від міжфазних к.З.

Для захисту трансформаторів невеликої та середньої потужності (до 6,3 МВА) від міжфазних к.з. в його обмотках, на виводах та на приєднаннях до шин низької напруги застосовують струмову відсічку без витримки часу та максимальний струмовий захист. Вимірні органи захистів під’єднують до трансформаторів струму, встановлених на стороні високої напруги трансформатора. Захисти діють на вимикання трансформатора, як зі сторони високої напруги, так і з сторони низької напруги.

8.3.1. Струмова відсічка без витримки часу

Струмовою відсічкою без витримки часу називають струмовий захист, що реагує на пошкодження в трансформаторі й селективність якого забезпечується вибором струму спрацювання.

Для трансформаторів напругою до 35 кВ включно типова схема під’єднання вимірних органів струмової відсічки (реле КА1, КА2) до трансформаторів струму наведена на рис. 8.2.

Для забезпечення селективної роботи струмової відсічки (неспрацювання під час к.з. на приєднаннях до шин низької напруги), струм спрацювання вибирається з умови відлагодження від найбільшого струму к.з. на шинах низької напруги трансформатора

(8.3)

де – коефіцієнт відлагодження, значення якого залежить від типу реле вимірних органів (реле КА1, та КА2 на рис. 8.2): для реле РТ-40 =1,3-1,4, для реле РТ-80 та реле прямої дії РТМ =1,6; – струм, який протікає через трансформатори струму ТА1, ТА2, встановлені на стороні високої напруги трансформатора під час трифазного к.з. на стороні низької напруги в режимі найбільших струмів к.з. (точка К1 на рис. 8.2).

Рис. 8.2. Схема під’єднання вимірних органів струмової відсічки

За такого вибору струму спрацювання також забезпечується неспрацювання захисту від кидків струму намагнічення під час увімкнення ненавантаженого трансформатора зі сторони високої напруги на номінальну напругу.

Струм спрацювання вимірного органу струмової відсічки визначається за виразом

(8.4)

де – коефіцієнт схеми (для схеми рис. 8.2 ); – коефіцієнт трансформації трансформаторів струму, до яких під’єднані вимірні органи захисту.

Чутливість струмової відсічки перевіряється під час двофазного к.з. на стороні високої напруги трансформатора в режимі найменших струмів к.з. (точка К2 на рис. 8.2).

,

(8.5)

де – струм в реле під час двофазного замикання на стороні високої напруги трансформатора в режимі найменших струмів к.з., який визначається за виразом

,

(8.6)

де – мінімальне значення первинного струму під час трифазного к.з. на стороні високої напруги трансформатора (точка К2).

Чутливість можна перевірити і за первинним струмом

(8.7)

Формула (8.7) справедлива лише для випадку, коли трансформатори струму працюють під час короткого замикання зі струмовою похибкою, яка не перевищує повної похибки трансформатора струму (для більшості трансформаторів струму вона складає 10 %). Якщо ж похибка є більшою від 10 %, розрахунок необхідно здійснювати за формулами (8.5), (8.6). Але вторинний струм необхідно розраховувати для дійсного значення коефіцієнта трансформації трансформаторів струму з врахуванням дійсної похибки. Режим роботи трансформаторів струму з похибкою більшою від 10% може виникати в разі використання для вимірних органів захисту реле прямої дії РТВ чи РТМ.

Таким чином, струмова відсічка захищає лише частину обмотки трансформатора та вводи зі сторони високої напруги. Захист не реагує на пошкодження на стороні низької напруги трансформатора та в частині його обмотки. Тому, крім струмової відсічки, для захисту трансформатора від міжфазних к.з. встановлюють максимальний струмовий захист.