Prekostrujna zaštita transformatora

Energetski transformatori su konstrukcijski dovoljno pouzdani zbog nepostojanja rotirajućih dijelova. Međutim, tijekom rada moguća su i događaju se oštećenja i smetnje u normalnom radu. Kvar energetskih transformatora: rotacija krugova, kratki spoj kućišta, kratki spoj namota, kratki spoj ulaza itd., nenormalni načini rada: nedopuštena preopterećenja, snižavanje razine ulja, njegovo raspadanje pri pregrijavanju, prolazak vanjskog kratkog spoja složene struje.

Energetski transformatori relativno male snage obično su zaštićeni osiguračima na strani visokog napona i osiguračima ili prekidačima na strani izlaznih vodova niskog napona. Struja osigurača visokonaponskog osigurača odabire se uzimajući u obzir postavku iz strujnih udara magnetiziranja kada je energetski transformator uključen pod radnim naponom. Imajući to na umu, nazivna struja osigurača

gdje je Azhs-struja visokonaponskog osigurača, A, Azn.tr. — nazivna struja transformatora, A.

Korespondencija visokonaponskih osigurača s energetskim transformatorima zaštićenim njima s naponom od 6 do 10 kV navedena je u referentnim knjigama. Zaštita osiguračima izvedena je konstrukcijski na najjednostavniji način, ali postoje nedostaci - nestabilnost parametara zaštite, što može dovesti do neprihvatljivog povećanja vremena odziva zaštite za neke vrste unutarnjih oštećenja energetskih transformatora. Kod zaštite osiguračima nastaju poteškoće u koordiniranju zaštite susjednih mrežnih dijelova. Naprednija relejna nadstrujna zaštita transformatora (slika 1).

sl. 1. Shema prekostrujne strujne zaštite od preopterećenja silaznog transformatora s dva namota s izravnim napajanjem

Strujni transformatori CT-ovi se napajaju sa strane visokog napona (snage). Ako su instalirani na strani niskog napona (kao što je prikazano na dijagramu isprekidanom linijom), tada će zaštita raditi samo u slučaju kvarova na sabirnicama 6,6 kV i pripadajućim opterećenjima, jer u tom slučaju postoji kratki spoj struje kruga neće prolaziti kroz strujne transformatore...

Ako dođe do oštećenja bilo koje od tri faze transformatora, struja kratkog spoja proći će kroz odgovarajući strujni transformator, zatvoriti kontakte radnog releja T, koji će aktivirati vremenski relej B, a preko njega međurelej P, radna struja će aktivirati okidački svitak KO-1 koji će isključiti prekidač B1 odvajanjem zaštitnog transformatora.

Riža. 2. Shema nadstrujne zaštite transformatora

Na sl. 2 prikazuje shemu trafostanice koja napaja dvije grupe trošila na niskonaponskoj strani.Ovdje je transformator s obje strane zaštićen višim i nižim naponom. Obje sekcije napajaju se zasebnim sklopkama. Za normalan rad, krug osigurava tri seta prekostrujne zaštite: dvije na strani nižeg napona i jednu na strani višeg napona.

Radna struja zaštite instalirane na strani niskog napona odabire se prema opterećenju njezinog strujnog kruga, uzimajući u obzir struje pokretanja motora koje opslužuje ovaj dio kruga. Kašnjenje se odabire prema uvjetima selektivnosti sa zaštitom elemenata spojenih na ovaj dio strujnog kruga Radna struja zaštite instalirane na visokonaponskoj strani određena je ukupnim opterećenjem dviju sekcija, uzimajući u obzir startne struje elektromotora, a brzina zatvarača je za korak veća od brzine zatvarača niskonaponske strane.

Za prekostrujnu zaštitu transformatora s tri namota jedan set zaštitnih uređaja nije dovoljan. Da biste odvojili samo jedan namot u slučaju kvara jednonaponskog sustava i zadržali transformator u radu s dva druga namota, potrebno je opskrbiti svaki namot transformatora neovisnim kompletom prekostrujne zaštite... Radna struja je odabrana prema opterećenju svakog namota . Kašnjenje se postavlja prema uvjetu selektivnosti uz zaštitu ostalih elemenata u mreži sa zadanim naponom.

Energetski transformatori obično dopuštaju značajna preopterećenja. Dakle, transformator normalne izvedbe dopušta dvostruko preopterećenje u 10 minuta. Ovo vrijeme je sasvim dovoljno da dežurno osoblje rastereti transformator.Stoga je zaštita od preopterećenja instalirana na transformatorima s kapacitetom od 560 kVA i više. U trafostanicama sa stalnim dežurstvom zaštita djeluje na signal, au trafostanicama bez stalnog dežurstva zaštita isključuje preopterećeni transformator ili dio njegovog opterećenja.

Trenutna prekostrujna zaštita s ograničenim područjem djelovanja naziva se prekostrujna... Kako bi se osigurala selektivnost u području pokrivanja, prekid struje postavlja se strujama kratkog spoja na niskonaponskoj strani transformatora, strujama pokretanja elektromotora, strujom kratkog spoja (SC) na kraju voda ili na početku sljedeće dionice. Priroda promjene struje kratkog spoja kada se točka kratkog spoja ukloni iz izvora napajanja prikazana je na slici.

Riža. 3. Dijagram strujne zaštite

Radna prekidna struja je odabrana na takav način da ne dođe do okidanja u slučaju kvara na susjednom vodu. Za to radna struja mora biti veća od maksimalne struje kratkog spoja niskonaponskih sabirnica.

Područje pokrivenosti definirano je grafički kao što je prikazano na slici 3. Izračunavaju se struje koje teku tijekom kratkog spoja na početku (točka 1) i na kraju voda (točka 5), ​​kao iu točkama 2 — 4. Ovisno o iz daljine se crta krivulja promjene struje kratkog spoja iz izvora napajanja (krivulja 1). Određuje se struja okidanja i na istom grafu se crta crta struje okidanja 2. Točka sjecišta krivulje 1 s linijom 2 definira kraj zone okidanja (osjenčani dio).

Prekidna struja može zaštititi cijeli vod na koji je priključen samo jedan transformator, ako je prekidna radna struja odabrana tako da ne djeluje u slučaju niskonaponskog kvara koji dolazi iz transformatora koji se štiti. Da bi se to postiglo, izračun mora uzeti u obzir maksimalnu struju kratkog spoja opaženu na niskonaponskim sabirnicama. U tom će slučaju prekid struje pouzdano zaštititi vod, sabirnice i dio visokonaponskog namota transformatora.

Sheme isključivanja razlikuju se od shema prekostrujne zaštite u nedostatku vremenskih releja, umjesto kojih su ugrađeni međureleji. Zaštita od preopterećenja štiti samo dio voda, pa se koristi kao dodatna zaštita. Korištenje strujnog prekida omogućuje ubrzanje okidanja kvarova praćenih najvećim vrijednostima struja kratkog spoja i smanjenje vremenskog kašnjenja prekostrujne zaštite. Kada se prekid struje kombinira s nadstrujnom zaštitom, dobiva se strujna zaštita s vremenskim korakom: prvi stupanj (prekid) djeluje odmah, a sljedeći s vremenskom odgodom.