Diferenciálna ochrana transformátorov
Diferenciálna ochrana sa používa ako hlavná ochrana transformátorov v prípade poškodenia ich vinutí, vstupov a prípojníc. Diferenciálna ochrana sa vzhľadom na svoju relatívnu zložitosť inštaluje len na jednočinné transformátory s výkonom 6300 kVA a viac, na transformátory pracujúce paralelne s výkonom 4000 kVA a viac a na transformátory s výkonom od 1000 kVA, ak vypínací prúd neposkytuje ochranný účinok a nadprúdová ochrana má časové oneskorenie viac ako 1 s.
Diferenciálna ochrana je založená na princípe porovnávania hodnôt prúdov na začiatku a na konci chránenej zóny, napríklad začiatku a konca vinutia výkonového transformátora, generátora atď. Za chránenú oblasť sa považuje najmä oblasť medzi prúdovými transformátormi namontovanými na hornej a spodnej strane výkonového transformátora.
Činnosť diferenciálnej ochrany je znázornená na obr. Na oboch stranách transformátora sú inštalované prúdové transformátory TT1 a TT2, ktorých sekundárne vinutia sú zapojené do série. K nim je paralelne pripojené prúdové relé T.Ak sú charakteristiky prúdových transformátorov rovnaké, potom v normálnom režime, ako aj v prípade externého skratu budú prúdy v sekundárnych vinutiach prúdových transformátorov rovnaké, ich rozdiel bude nula, prúd bude nepreteká cez vinutie prúdového relé T, preto ochrana nebude fungovať.
V prípade skratu v transformátore a na ktoromkoľvek mieste v chránenom priestore, napríklad vo vinutí transformátora, pretečie vinutím relé T prúd a ak je jeho hodnota rovná alebo väčšia ako prevádzková prúd relé, potom relé zopne a cez príslušné pomocné zariadenia vypne poškodenú sekciu. Tento systém bude fungovať medzi fázami a turn-to-turn.
Ryža. 1. Diferenciálna ochrana transformátora: a — rozloženie prúdu pri normálnej prevádzke, b — rovnaké pri skrate v transformátore
Diferenciálna ochrana má vysokú citlivosť a je rýchlo pôsobiaca, keďže nevyžaduje časové oneskorenie, môže byť vykonaná s okamžitým účinkom, čo je jej hlavná pozitívna vlastnosť. Neposkytuje však ochranu proti vonkajším skratom a môže spôsobiť falošné prerušenie, ak je v sekundárnych spojovacích vodičoch otvorený obvod.
Ryža. 2. Diferenciálna ochrana dvoch paralelne pracujúcich transformátorov