7. Выбор релейной зашиты понижающих трансформаторов.

7.1. Назначение релейной защиты.

В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают повреждения отдельных ее элементов. Наиболее опасными и частыми видами повреждения являются КЗ между фазами электрооборудования и однофазные КЗ на землю в сетях с большими токами замыкания на землю. Вследствие возникновения КЗ нарушается нормальная работа системы электроснабжения, что приносит ущерб промышленному предприятию.

Для уменьшения размеров повреждения и предотвращения развития аварии устанавливают совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой (РЗ), обеспечивающих с заданной степенью быстродействия отключение поврежденного элемента или участка сети.

Основные требования, предъявляемые к релейной защите:

• надежное отключение всех видов повреждений;

• чувствительность защиты;

• избирательность (селективность) действия;

• простота схем;

• быстродействие;

• наличие сигнализации о повреждении.

Назначение релейной защиты заключается в выявлении повреждений в системе электроснабжения и подачи импульса на коммутационный аппарат для отключения поврежденного элемента.

Таким образом, применение автоматических устройств в электроснабжении позволяет значительно повысить надежность схемы, сократить расходы на обслуживающий и ремонтный персонал, а также упростить схемы электроснабжения.

В электрических сетях широко применяются следующие виды автоматики:

• автоматическое повторное включение (АПВ) линий или фаз линий, шин и

• прочих электроустановок после их автоматического отключения;

• автоматическое включение резерва (АВР) резервного питания или

• оборудования;

• включение синхронных генераторов и синхронных компенсаторов на параллельную работу;

• регулирование возбуждения, напряжения и реактивной мощности;

• регулирование частоты и активной мощности;

• предотвращения нарушений устойчивости;

• прекращение асинхронного режима;

• ограничение снижения частоты;

• ограничение повышения частоты;

• ограничение повышения напряжения;

• предотвращение перегрузки оборудования;

• диспетчерский контроль и управление.

АПВ широко применяется в сетях энергосистемы. Наиболее эффективно применение АПВ в сетях воздушными линиями электропередач (ЛЭП), где КЗ носят в основном кратковременный характер вследствие самоустранения.

АВР является устройством автоматического ввода резерва. Основное предназначение АВР - восстановления электроснабжения потребителей посредством автоматического включения резервного (аварийного) источника питания при отключении основного (рабочего) источника электропитания.

Важным мероприятием для повышения надежности электроснабжения является частотная разгрузка энергосистемы (АЧР). Аппаратура АЧР устанавливается в сетях электроснабжения предприятия на линиях к потребителям III и частично II категорий, допускающим перерывы в питании с наименьшим экономическим ущербом. При возникновении аварийного режима в энергосистеме, связанного с отключением части генерирующих мощностей, для сохранения в работе оставшихся генераторов часть нагрузки отключается. Аппаратура АЧР срабатывает при снижении частоты до 47...48 Гц. В рабочем режиме частота должна иметь отклонения не более 0,1 Гц и кратковременно до 0,3 Гц.

На напряжение выше 1 кВ предусматривается релейная защита элементов системы электроснабжения, если в качестве коммутационного аппарата используется выключатель или короткозамыкатель.

Защита трансформаторов. Выполняют защиту от токов КЗ действующую на отключение поврежденного трансформатора, и выполняется без выдержки времени для ограничения ущерба от повреждения. Для защиты мощных трансформаторов применяется продольная дифференциальная токовая защиты, а для маломощных - токовые защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени. При всех повреждениях внутри бака трансформатора и понижения уровня масла применяется газовая защита. Защита от токов внешних КЗ используется как дополнительная и выполняется с выдержкой времени. Защита от перегрузки выполняется с помощью одного максимального реле тока с действием на сигнал при наличии дежурного персонала, а при их отсутствии с выдержкой времени на разгрузку или полное отключение трансформатора от сети. Для цеховых трансформаторов мощностью 100... 1600 кВА применяют максимальную токовую защиту (МТЗ) и защиту от однофазных КЗ на стороне низшего напряжения. Защиту предохранителями и выключателями нагрузки выполняют для трансформаторов мощностью до 1600 кВА со стороны ВН 10 кВ защита от КЗ на землю в сети НН осуществляют воздушными автоматическими выключателями с максимальным расцепителем.