книги из ГПНТБ / Поярков К.М. Регулируемые трансформаторы и их эксплуатация, 1962. - 176 с. с

на сигнал или непосредственно на приводной механизм трансформаторов, обеспечивая нормальную работу всей установки.

1 7 . З А Щ И Т А Р Е Г У Л И Р У Е М Ы Х Т Р А Н С Ф О Р М А Т О Р О В

а) Защита переключающих устройств

Способы защиты трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой выбираются в зависимости от назначения трансформатора, конструкции переклю­ чающего устройства и общих требований надежности. Для силовых трансформаторов, оборудованных встроен­ ным переключением ответвлений под нагрузкой, помимо основных видов защит, действующих при повреждениях трансформатора и ненормальных режимах его работы, никаких специальных видов защиты не предусматри­ вается. Выбор основной защиты рекомендуется все же производить с учетом изменений абсолютных значений первичных и вторичных токов, обусловленных соответ­ ствующим изменением коэффициента трансформации. Установки с выносными вольтодобавочными трансфор­ маторами, предназначенными для регулирования напря­ жения основного силового трансформатора, наоборот, требуют специальной защиты, о которой будет сказано ниже.

Не касаясь общеизвестных способов защиты сило­ вого трансформатора, остановимся на некоторых видах защитных мероприятий, применяемых для переключаю­ щей аппаратуры. К ним относятся механические и элек­ трические блокировки различных элементов, сигнализа1 ция, указание неисправности и как крайняя мера — отключение трансформатора от сети. Эти мероприятия могут предупредить следующие основные виды повреж­ дений, которые могут иметь место в переключателях лю­ бых конструкций:

1. Вывод переключающего устройства за крайние положения. Переключатели с расположением неподвиж­ ных контактов на внутренней поверхности полого ци­ линдра обычно не имеют кругового вращения и подобное повреждение может привести к аварии. В устройствах типа РНТ, оборудованных ламповой сигнализацией, вы­ полненной на постоянном токе, имели место такие по­ вреждения. Из-за недостаточно четкой регулировки бло­

153

кировочных предельных выключателей последние не от­ жимались поводком лампового указателя и цепь катуш­ ки контактора не разрывалась. При этом повреждается ведущий штифт мальтийской передачи и дальнейшая работа переключателя невозможна. Регулировка пре­ дельных выключателей, очевидно, будет достаточной для предупреждения неполадок. При ручном переключении такое повреждение не будет иметь места из-за надежной механической блокировки вращения механизма.

2.Включение приводного электродвигателя в момент операций с переключателем вручную — с помощью при­ водной рукоятки. Такое нежелательное включение пред­ отвращается путем разрыва цепи питания электродвига­ теля блокировочным выключателем. Блокировка пуска осуществляется отжатием поводка выключателя при на­ саживании рукоятки на вал привода.

3.Повреждения приводного электродвигателя. От основных видов повреждений — коротких замыканий и затяжных пусков — приводные электродвигатели защи­ щаются предохранителями. Номинальный ток электро­ двигателей типа ПН-2,5 мощностью 0,3 кет и напряже­ нием 220 в составляет около 2,1 а. Считая кратность пускового тока равной 4—5, выбираем предохранитель не больше чем на 5 а. В некоторых случаях может быть рекомендована тепловая защита электродвигателя от перегрузок в сочетании с сигнализацией. Этот вид защи­ ты при достаточной чувствительности будет также реа­ гировать на повреждения, связанные с обрывом одной из фаз электродвигателя. Особое внимание' следует уде­ лять правильному чередованию фаз при включениях ре­ версивных электродвигателей. В качестве элемента, кон­

тролирующего направление вращения приводного элек­ тродвигателя, может быть применено реле контроля ско­ рости, предотвращающее неправильное включение пу­ сковой аппаратуры.

4. Переключение со ступени на ступень затянулось или по каким-либо причинам осталось незаконченным. Повреждение может быть следствием неисправности приводного механизма. В зависимости от конструкции переключающего устройства и типа токоограничиваю­ щих сопротивлений последствия повреждения будут раз­ личными. В переключателях с относительно низкими скоростями срабатывания и индуктивными сопротивле-

154

ниями предусматривается только сигнализация затянув­ шегося переключения. После начала вращения привод­ ного механизма обычно загорается сигнальная лампа, подключаемая контроллером. Такой чисто визуальной сигнализации может оказаться недостаточно для транс­ форматоров, работающих без обслуживающего персо­ нала. В этих случаях можно рекомендовать применение сигнализации с выдержкой времени, по истечении кото­ рой происходит отключение трансформатора от сети.

При исчезновении и последующем восстановлении вспомогательного питания предусматривается блокиров­ ка возврата механизма в исходное положение, о которой говорилось в § 7.

Защита от незавершенных переключений приобретает важное значение в конструкциях, оборудованных омиче­ скими токоограничивающими сопротивлениями, не допу­ скающими длительного включения. Однако до настоя­ щего времени применение каких-либо специальных за­ щит переключателей не предусматривается. Из-за очень высокого быстродействия последних огранчиваются раз­ ного рода блокировками. Принято считать, что переклю­ чатель с пружинным приводом всегда будет доведен пружиной до очередного положения, в этих случаях больше полагаются на работоспособность пружин, чем на специальные виды защиты, что заставляет выбирать пружины с повышенным запасом прочности.

5. Перегрев токоограничивающих сопротивлений Этот вид повреждений опасен для омических сопротив­ лений и является следствием длительного нахождения под током (см. предыдущий пункт) или большого числа переключений, происходящих за короткий промежуток времени.

Против перегрева сопротивлений рекомендуется пре­ дусматривать контроль и сигнализацию температуры масла. В зарубежной практике, кроме того, предусмат­ ривается газовая защита с действием на отключение трансформатора в случае сильного газовыделения в ка­ мере сопротивлений. Последние выбираются с известным запасом по термическим условиям и снабжаются кана­ лами для дополнительной циркуляции масла, улучшаю­ щей охлаждение сопротивлений.

В случае повышения давления в баке контакторов (вследствие перегрева сопротивлений) в качестве, защит-

155

ной меры может быть применена мембрана, однако на обслуживаемых трансформаторных подстанциях реко­ мендуется иметь также сигнализацию повышения дав­ ления.

6. Наиболее тяжелые повреждения могут возникат при совпадении процесса переключения с короткими за­ мыканиями в системе. Если команда на переключение подана, когда короткое замыкание уже началось, то в от­ дельных случаях она может быть отменена органом управления, реагирующим на резкое изменение регули­ руемой величины. Так, если выдержка времени при пере­ ключении еще не кончилась, срабатывает блокировка элемента минимального напряжения и отключает реле регулирования напряжения, предотвратив переключение при этом аварийном режиме.

Случаи возникновения короткого замыкания в мо­ мент перехода переключателя с одной ступени регули­ рования на другую (т. е. когда идет процесс переклю­ чения) можно считать маловероятными. В этих редких случаях совпадения короткого замыкания с процессом переключения трудно обеспечить полную неповреждаемость переключающего устройства, даже если преду­ сматривать отключение трансформатора от сети.)б

б) Особенности защиты вольтодобавочных

ирегулировочных трансформаторов

Вслучае дополнительной установки к основным трансформаторам вольтодобавочных агрегатов, состоя­

щих из одного регулировочного или регулировочного и последовательного трансформаторов, к ним предъяв­ ляют определенные требования в части релейной защи­ ты. Помимо защит основного трансформатора, преду­ сматривают специальные виды защит, действующих на отключение основного трансформатора при поврежде­ ниях в вольтодобавочном агрегате. В качестве основной защиты от внутренних повреждений предусматривается газовая защита, которая ничем не отличается от защиты силовых трансформаторов. В соответствии с Правилами устройства электроустановок дополнительно к ней уста­ навливается максимальная токовая защита, выполняе­ мая в двух вариантах: токовая защита с магнитным тор­ можением и токовая защита с блокировкой при внеш­ них коротких замыканиях. Кроме того, предусматривает-

156

ся дифференциальная защита, выполняемая отдельно для последовательного трансформатора и для вольтодо­ бавочного агрегата вместе с силовым трансформатором. Этот вид защиты выполняют примерно так же, как и для обычных силовых Трансформаторов, поэтому здесь ограничимся рассмотрением специальных видов макси­ мальной токовой защиты.

5 0 —вторичная обмотки реле; Я —промежуточное, У—указательное реле.

Защита с магнитным торможением может быть вы­ полнена с применением трансформаторных реле ти­ па ДЗТ или на базе токовых тормозных реле типа МЗТ [Л. 29]. Схема включения приборов защиты вольтодоба­

ключается к трансформаторам тока, установленным со стороны первичной обмотки регулировочного трансфор­ матора, а тормозные обмотки — к трансформаторам тока

157

силового трансформатора. В нормальном режиме и при внешних коротких замыканиях / т > /р и реле не сраба­ тывает. При коротких замыканиях в защищаемом транс­ форматоре ток /р> / т и реле, срабатывая, дает импульс на отключение основного трансформатора. Такая защи­ та является быстродействующей и обеспечивает надеж­ ную работу.

представлен на рис. 63. В схеме защиты оперативный ток максимальной токовой защиты подается через про­ межуточное реле блокировки. При внешних коротких замыканиях токовое реле блокировки 1 срабатывает и снимает оперативный ток с максимальной защиты воль­ тодобавочного трансформатора. При коротком замыка­ нии в вольтодобавочном агрегате ток замыкания со сто-

158

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

3. АОМК — автотрансформатор однофазный, масляный, с пере­ движной катушкой, для плавного регулирования напряжения под нагрузкой.

160

П Р И Л О Ж Е Н И Е 3

Т а б л и ц а в е с о в р е г у л и р у е м ы х т р а н с ф о р м а т о р о в т и п а Т М Н 2 - г о и 3 - г о г а б а р и т о в