3.2 Релейная защита трансформаторов подстанции

Основные положения.

В соответствии с потребностями всех электроустановок должны быть установлены устройства релейной защиты:

- автоматическое отключение поврежденного элемента от остальной части, неповрежденной части электрической системы (электромонтаж) с помощью переключателей. Если неисправность (например, замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью) непосредственно нарушает работу электрической системы, только сигнал может действовать как реле;

- реагирование на опасные, ненормальные режимы работы элементов электрической системы.

В зависимости от режима работы условий эксплуатации электроустановки, релейная защита должна выполняться с воздействием на сигнал или на разъединение тех элементов, отказ в работе которых может привести к возникновению повреждения.

Для трансформаторов с высоковольтной обмоткой кВ в соответствии с этим должна быть предусмотрена релейная защита от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

- многофазные замыкания в обмотках и клеммах;

- однофазные замыкания на землю в обмотках и клеммах, подключенных к сетке с нейтральной нейтралью;

- обмотки в обмотках;

- токи в обмотках из-за внешних обмоток;

- токи в обмотках из-за перегрузки;

- снижение уровня масла;

- «пожар стали» магнитной цепи.

В связи с этим и в соответствии с предлагаемой схемой подстанции на трансформаторе должны быть предусмотрены следующие перечисленные меры защиты:

а) в качестве основных защит:

- продольная дифференциальная защита по току трансформатора;

- защита от любых колебаний в обмотках и трансформаторных клеммах, включая обмотки в обмотках;

- защита от газа - защита от коротких замыканий внутри трансформаторного бака и в объеме контактора устройства РПН, сопровождающееся газообразованием;

в) в качестве запасной защиты:

- максимальная защита тока в однофазном исполнении от симметричных перегрузок обмоточного трансформатора ВН и НН;

- двухступенчатая защита от остаточного тока от замыкания на землю на поверхностях высокого и среднего напряжения;

- защита от токовой направленной отрицательной последовательности от асимметричных внешних неисправностей и максимальная токовая защита с напряжением, начиная с трехфазного короткого замыкания.

В том числе на лицах высокого и среднего напряжения, выполняется установка устройств для резервирования отказа выключателя (УРОВ).

Дифференциальная защита тока трансформатора.

Дифференциальная защита по току, используемая с помощью цифрового релейного выхода фирмы «Siemens» , имеет высокую чувствительность, достаточную для отключения сбоев, сопровождаемых защитными токами, которые меньше номинальных.

Дифференциальное защитное устройство выполняет функции защиты основного трансформатора - дифференциальную защиту по току, защиту от перегрузки по току и защиту от перегрузки.

Цифровая дифференциальная защита это быстрая и селективная защита от короткого замыкания в трансформаторах всех уровней напряжения, в вращающихся машинах, в последовательных и шунтирующих реакторах, или на коротких линиях и мини-автобусах с двумя отводящими линиями. Точно так же он может использоваться в качестве однофазной защиты сборных шин с несколькими отходящими линиями до семи.

При использовании терминала в качестве защиты трансформатора устройство обычно подключается к клеммам трансформаторов тока, расположенных на стороне более высокого и низкого напряжения силового трансформатора. Фазовый сдвиг и токи между муфтами, возникающие в результате соединения обмоток трансформатора, обрабатываются в устройстве, поддерживающем алгоритмы расчета. Условия заземления нейтралей(и) могут быть адаптированы по запросу пользователя, они автоматически учитываются в алгоритмах расчета.

При защите трансформаторов, генераторов, двигателей или шунтирующих реакторов с заземленной нейтралью ток, протекающий между нейтралью и землей, может быть измерен и использован высокочувствительной защитой от замыканий на землю.

Для устранения дифференциальной защиты от остаточного тока. Это достигается за счет использования матриц без остаточного тока. Уменьшение чувствительности путем устранения остаточного тока не может быть компенсировано с учетом тока, протекающего в нейтрали. Этот ток не может быть привязан к одной из фаз трансформатора или одной из его сторон. На основе расчета токов короткого замыкания в проекте была рассчитана основная и резервная защита трансформатора типа с номинальной мощностью МВА, номинальное напряжение кВ.