4.2.1. Защита силовых трёхобмоточных трансформаторов

Согласно ПУЭ [2] для трансформаторов мощностью 6,3 МВА и более рекомендуется устанавливать следующие виды защит:

1. Газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа и от понижения уровня масла. Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.

2. Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений:

- Продольная дифференциальная токовая защита без выдержки

времени;

- Токовая отсечка без выдержки времени, устанавливаемая со

стороны питания и охватывающая часть обмотки трансформатора,

если не предусматривается дифференциальная защита.

Указанные защиты должны действовать на отключение всех

выключателей трансформатора.

3. Для защиты от токов в обмотках, обусловленных внешними многофазными короткими замыканиями с действием на отключение – максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения или без него. При выборе тока срабатывания максимальной токовой защиты необходимо учитывать возможные токи перегрузки при отключении параллельно работающих трансформаторов.

4. На трансформаторах по условию необходимости резервирования отключения замыканий на землю на смежных элементах и по условию обеспечения селективности защит от замыканий на землю сетей разных напряжений должна быть предусмотрена токовая защита нулевой последовательности от внешних замыканий на землю.

5. В зависимости от вероятности и назначения возможной перегрузки следует предусматривать максимальную токовую защиту от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал.

На трёхобмоточных трансформаторах ТДТН – 63000/110/38,5/6,6 −У-1 с регулированием напряжения под нагрузкой приняты следующие защиты:

1. На стороне 110 кВ:

- дифференциальная токовая защита на реле ДЗТ – 21;

- газовая защита;

- максимальная токовая защита от сверхтоков с пуском по

напряжению от трансформаторов напряжения, установленных на

выводах 35 кВ;

- защита от перегрузки на стороне 110 кВ.

2) На стороне 35 кВ:

- максимальная токовая защита от сверхтоков с пуском по

напряжению от трансформаторов напряжения 35 кВ;

- защита от перегрузки на стороне 35 кВ.

3) На стороне 6 кВ:

- максимальная токовая защита от сверхтоков с пуском по

напряжению;

- защита от перегрузки на стороне 6 кВ;

- защита нулевой последовательности от внешних замыканий на

землю, действующая на сигнал.

4.2.2. Защита отходящих линий

Защита линий электропередач согласно ПУЭ [2] должны быть оборудованы устройствами, блокирующими их действие при качаниях, если в сети возможны качания или асинхронный ход, при которых вероятны излишние срабатывания защит.

Для линий напряжением 110 кВ вопрос о типе основной защиты, в том числе о необходимости применения защиты, действующей без замедления при коротком замыкании в любой точке защищаемого участка, должен решаться в первую очередь с учётом требования сохранения устойчивости работы энергосистемы.

В качестве основной защиты линии 110 кВ с двухсторонним питанием от междуфазных коротких замыканий рекомендуется использовать направленные дистанционные защиты. Дистанционная защита, как и токовая, обычно выполняется трёхступенчатой с относительной селективностью [7]. Параметрами каждой ступени являются длина защищаемой зоны и выдержка времени срабатывания. На каждом участке защищаемой сети предусматривается установка с двух сторон трехступенчатых дистанционных защит. В качестве дополнительных часто устанавливают максимальные токовые защиты без выдержки времени. Кроме этого, в таких сетях возможна также установка дифференциальных защит (в частности, дифференциально-фазных защит).

В системах с глухозаземлённой нейтралью (110 кВ и выше), где замыкание фаза – земля является коротким замыканием, ПУЭ [2] рекомендует наряду с защитами от междуфазных коротких замыканий устанавливать отдельные комплекты нулевой последовательности. В этом случае обязательно используется трёхтрансформаторная схема включения защит. Все эти комплекты будут работать на отключение.

Защита одиночных линий 35 кВ с односторонним питанием от междуфазных коротких замыканий, как правило, осуществляется токовыми защитами со ступенчатыми характеристиками выдержек времени. При этом на каждом участке защищаемой сети в общем случае предполагается установка токовой защиты без выдержки времени (как правило, первая ступень) и максимальной токовой защиты с выдержкой времени (вторая, а если необходимо, то и третья ступень).

В сетях напряжением 35 кВ с изолированной нейтралью замыкание на землю не является коротким замыканием. В связи с этим, необходимость в установки защит нулевой последовательности в таких сетях отпадает. Не смотря на это, если необходимо, защиту нулевой последовательности в сетях с изолированной нейтралью всё же устанавливают, но она там действует на сигнал.

При разработке схемы релейной защиты рекомендуется широко использовать комплекты защит, выпускаемые промышленностью. Комплект защиты представляет собой устройство, в котором установлены реле, необходимые для осуществления той или иной схемы защиты, смонтированные в одном корпусе, что сокращает место на панели защиты и упрощает монтаж.

Для линий 110 кВ с двухсторонним питанием следует ориентироваться на современный комплекс защит типа ШДЭ 2802 и ЭПЗ-1636, содержащие трехступенчатую дистанционную защиту, токовую отсечку от междуфазных коротких замыканий, четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности. Кроме того, для защиты ВЛ 110 кВ используются комплекты дифференциально-фазной защиты ДФЗ-201.

На отходящих линиях 110 кВ приняты следующие защиты:

Для защиты линий «Гидростроитель − Заводская» 1, «Гидростроитель − Заводская» 2, «Гидростроитель – Зяба» в качестве основного принимаем комплекты типа ЭПЗ – 1636 – 67/72, а в качестве резервного комплекты типа ШДЭ – 2801. Для защиты линий «Падунская – Гидростроитель» 1 и «Падунская – Гидростроитель» 2 принимаем комплекты типа ЭПЗ – 1636 – 67/72 и ДФЗ – 201 (комплект дифференциально-фазной защиты).

Комплекты ЭПЗ – 1636 – 67/72 и ШДЭ – 2801 включают в себя трехступенчатую дистанционную защиту, токовую отсечку от междуфазных коротких замыканий, четырехступенчатую токовую направленную защиту нулевой последовательности. Кроме того, комплекты содержат в себе устройство блокировки защит при качаниях в системе типа КРБ.

Для защиты всех линий 35 кВ устанавливаем максимальную токовую отсечку (МТО) – первая ступень защиты (как правило, без выдержки времени) и максимальную токовую защиту (МТЗ) с выдержкой времени второй ступени. Кроме этого, для линий 35 – 05 и 35 – 06 устанавливаем защиты от замыкания на землю, действующие на сигнал.