Ako sú výkonové transformátory chránené

Pre výkonové transformátory s vysokonapäťovým vinutím vyšším ako 1000 V ochrana relé proti nasledujúcim typom poškodenia a abnormálnym prevádzkovým režimom:

1) viacfázové poruchy vo vinutí a ich svorkách,

2) vnútorné poškodenie (skrat vo vinutí a "oceľový požiar" magnetického obvodu),

3) jednofázové zemné poruchy,

4) nadprúd vo vinutí v dôsledku vonkajších skratov,

5) nadprúd vo vinutí v dôsledku preťaženia (ak je to možné),

6) zníženie hladiny oleja.

Pri vykonávaní ochrany transformátora je potrebné vziať do úvahy niektoré charakteristiky jeho normálnej prevádzky: magnetizačný prúd, keď je transformátor pod napätím, vplyv transformačného pomeru a spojovacie obvody vinutia transformátora.

Na ochranu proti viacfázovým poruchám vo vinutiach a svorkách transformátorov s výkonom 6300 kVA a viac, pracujúcich nezávisle, s výkonom 4000 kVA a viac, pracujúcich paralelne a s výkonom 1000 kVA a viac, ak prerušenie prúdu neposkytuje potrebnú citlivosť, nadprúdová ochrana má časové oneskorenie viac ako 0,5 s a žiadnu plynovú ochranu, pozdĺžna diferenciálna ochrana s cirkulačnými prúdmi pracujúcimi pri odpojiť spínače výkonový transformátor bez časového oneskorenia.

Charakteristika diferenciálnej ochrany transformátorov v porovnaní s diferenciálnou ochranou generátorov, vedení atď. je nerovnosť primárnych prúdov rôznych vinutí transformátora a ich nesúlad vo všeobecnom prípade vo fáze.

Na kompenzáciu fázového posunu prúdov sekundárne vinutia prúdových transformátorov, inštalované z hviezdy výkonového transformátora sú zapojené do trojuholníka a sekundárne vinutia prúdových transformátorov inštalované na strane trojuholníka výkonového transformátora sú zapojené do hviezdy. Kompenzácia nerovnosti primárnych prúdov sa dosiahne správnym výberom transformačných pomerov prúdových transformátorov.

Keď nie je možné zvoliť transformačný pomer prúdových transformátorov tak, aby rozdiel sekundárnych prúdov v ramene diferenciálnej ochrany bol menší ako 10% (keďže prúdové transformátory majú štandardnú hodnotu transformačného pomeru), keď pri výkone ochrany sa na kompenzáciu nerovností prúdov používajú diferenciálne relé typu RNT, menej často vyrovnávacie transformátory a autotransformátory.

Ak nie je zabezpečená pozdĺžna diferenciálna ochrana (spravidla pre jednopracovné transformátory s výkonom menším ako 6300 kVA a pre paralelne pracujúce transformátory s výkonom menším ako 4000 kVA), potom v týchto prípadoch dôjde k prerušeniu prúdu bez časového oneskorenia pokrývajúca časť vinutia transformátora.

Pozdĺžna diferenciálna ochrana sa používa v prevádzkových a rezervných transformátoroch pre pomocné potreby tepelných elektrární; výpadok prúdu je povolený pri výkone 4000 kVA.

Najjednoduchšou schémou implementácie pozdĺžnej diferenciálnej ochrany je prerušenie diferenciálneho prúdu, ktoré sa používa v prípadoch, keď spĺňa požiadavky na citlivosť. Ak táto podmienka nie je splnená, v pozdĺžnej diferenciálnej ochrane sa používa relé typu RNT.

Relé RNT má nasýtené transformátory (NT), ktoré poskytujú zníženie prúdov v dôsledku magnetizačných nárazových prúdov a nevyvážených prúdov vyskytujúcich sa počas prechodového procesu pri vonkajšie skratya vyrovnáva nerovnomernosť sekundárnych prúdov prúdových transformátorov.

Transformátory riadené záťažovým napätím alebo viacvinuté transformátory s viacerými napájacími vinutiami, kedy v dôsledku vysokých nesymetrických prúdov v relé pri vonkajších skratoch ochrana saturačnými transformátormi neposkytuje požadovanú citlivosť, diferenciálna ochrana je zabezpečená zastavením a inštaláciou Relé typu DZT alebo ich náhrada.

Ochrana je vypočítaná vopred pre prípad použitia relé bez zastavenia. Ak sa ukáže, že je nedostatočne citlivý, použite relé s minimálnym počtom brzdových cievok, ktoré poskytujú požadovanú citlivosť. Pracovný prúd pozdĺžnej diferenciálnej ochrany je potrebné odlíšiť od magnetizačných a nesymetrických prúdov.

Ochrana výkonových transformátorov pred vnútorným poškodením

Na ochranu pred vnútorným poškodením (poškodenie vinutia sprevádzané uvoľnením plynu) a pred poklesom hladiny oleja transformátorov s výkonom 6300 kVA a viac, ako aj transformátorov s výkonom 1000 — 4000 kVA, ktoré nemajú diferenciál ochranu alebo prerušenie a ak má nadprúdová ochrana časové oneskorenie 1 s a viac, aplikuje sa plynová ochrana s pôsobením na signál pri nízkom a na odstavení pri intenzívnej tvorbe plynu... Použitie plynovej ochrany je povinné pre interné transformátory s výkonom 630 kVA a viac, bez ohľadu na prítomnosť iných rýchločinných ochrán.

Plynová ochrana je inštalovaná na transformátoroch, autotransformátoroch a olejom chladených reaktoroch s expandérmi a vykonáva sa pomocou plavákových, lopatkových a pohárových plynových relé. Plynová ochrana je jedinou ochranou transformátorov pred "oceľovým ohňom" magnetického obvodu, ku ktorému dochádza pri porušení izolácie medzi oceľovými plechmi.

Plynová ochrana je povolená pre signál nízkeho aj vysokého plynu na diferenciálne chránených alebo vypínacích transformátoroch, bez spínačov a vo vnútornej dielni s výkonom 1600 kVA alebo menej s ochranou proti skratu na napájacej strane.

Ochrana transformátorov pred jednofázovými zemnými poruchami

Na ochranu proti jednofázovým zemným poruchám stupňovitých transformátorov s výkonom 1000 kVA a viac pripojených k sieťam s vysokými zemnými poruchovými prúdmi, ako aj stupňovitých transformátorov s uzemneným neutrálom, maximálna ochrana proti vonkajšiemu uzemneniu sú poskytované poruchové prúdy pôsobiace na spúšť.

Vďaka širokému použitiu transformátorov 6 — 10 / 0,4 — 0,23 kV so schémou zapojenia do trojuholníka, s pevne uzemneným neutrálom na strane 0,4 kV, v ktorom sa reaktancia a aktívny odpor nulovej sekvencie rovnajú odporom kladnej sekvencie sa jednofázové skratové prúdy na strane 0,4 kV budú rovnať trojfázovým skratovým prúdom pri skratoch na svorkách transformátora alebo v ich blízkosti.

Pri týchto prúdoch môže maximálna prúdová ochrana inštalovaná na VN strane pracovať s dostatočnou citlivosťou a je prípustné neinštalovať ochranu v neutrálnej časti transformátora, ponechať len ochranu transformátora so základnou blokovou schémou transformátora. s dlhou zbernicový kanál… Vypínací prúd ochranného relé proti jednofázovým skratom skratovaných transformátorov na strane 0,4 kV (ochrana je pripojená k prúdovému transformátoru v guľkovom vodiči v nulovej časti transformátora) musí byť pre pripojenie vinutia:

kde kn-faktor spoľahlivosti sa rovná 1,15-1,25; kn je koeficient zohľadňujúci preťaženie a rovná sa 1,3 pre olej a 1,4 pre suché transformátory pri absencii konštrukčných údajov, aký je koeficient návratnosti relé, kde je koeficient transformácie prúdového transformátora, Aznominálny t - nominálny prúd výkonového transformátora.

V sieťach s nízkymi zemnými prúdmi je na transformátoroch inštalovaná ochrana proti jednofázovým zemným poruchám s vypínaním, ak je takáto ochrana v sieti k dispozícii.

Ochrana transformátorov pred nadprúdom vo vinutí spôsobeným vonkajšími skratmi

Na ochranu znižovacích transformátorov pred prúdmi spôsobenými vonkajšími skratmi je zabezpečená ochrana proti preťaženiu bez vypínania alebo so spustením z podpäťového relé, ktoré otvára istič. Kvôli nízkej citlivosti sa nadprúdová ochrana bez spúšťania z podpäťového relé používa len na transformátoroch s výkonom do 1000 kVA.

Na ochranu stupňových transformátorov pred vonkajšími skratmi. maximálna nadprúdová ochrana s napäťovým relé alebo zvyšková nadprúdová ochrana.

Spúšťacia nadprúdová ochrana podpäťového relé pre viacvinutie stupňových transformátorov sa ukazuje ako pomerne zložitá (kvôli prítomnosti niekoľkých sád podpäťových relé) a nedostatočne citlivá na prúd. V tomto prípade zvyšková nadprúdová ochrana... Tá sa odporúča pre stupňovité transformátory s výkonom 1000 kVA a viac s pevne uzemneným neutrálom.

Ak zvyšovacia ochrana transformátora neposkytuje požadovanú citlivosť, potom možno na ochranu transformátorov použiť prúdové relé s vhodnou ochranou generátora.

V niektorých prípadoch sa na ochranu výkonových transformátorov používa nadprúdová ochrana so zápornou sekvenciou, ktorá sa ľahko kombinuje s podobnou ochranou generátorov.

Vo viacvinutých transformátoroch napájaných z niekoľkých strán je zabezpečená smerová ochrana na zabezpečenie selektivity.

Na ochranu proti preťaženiu viacerých paralelne pracujúcich transformátorov s výkonom 400 kVA a viac, ako aj v prípade samostatnej prevádzky a prítomnosti automatického prepínača je zabezpečená jednofázová nadprúdová ochrana pôsobiaca na signál.

V bezobslužných rozvodniach je možné vykonať ochranu s účinkom automatického odľahčenia alebo vypnutia transformátora.