Kako so močnostni transformatorji zaščiteni
Za močnostne transformatorje z visokonapetostnim navitjem nad 1000 V relejna zaščita pred naslednjimi vrstami poškodb in nenormalnimi načini delovanja:
1) večfazne napake v navitjih in njihovih sponkah,
2) notranja poškodba (kratek stik v navitjih in "jekleni ogenj" magnetnega vezja),
3) enofazne zemeljske napake,
4) prevelik tok v navitjih zaradi zunanjih kratkih stikov,
5) prevelik tok v navitjih zaradi preobremenitve (če je mogoče),
6) znižanje nivoja olja.
Pri izvedbi zaščite transformatorja je treba upoštevati nekatere značilnosti njegovega normalnega delovanja: magnetizacijski tok, ko je transformator pod napetostjo, učinek razmerja transformacije in povezovalnih tokokrogov navitij transformatorja.
Za zaščito pred večfaznimi napakami v navitjih in sponkah transformatorjev z zmogljivostjo 6300 kVA in več, ki delujejo neodvisno, z zmogljivostjo 4000 kVA in več, ki delujejo vzporedno, in z zmogljivostjo 1000 kVA in več, če trenutna prekinitev ne zagotavlja potrebne občutljivosti, nadtokovna zaščita ima časovni zamik več kot 0,5 s in brez plinske zaščite, vzdolžna diferenčna zaščita s krožnimi tokovi, ki delujejo pri odklopna stikala močnostni transformator brez časovnega zamika.
Značilnosti diferenčne zaščite transformatorjev v primerjavi z diferencialno zaščito generatorjev, vodov itd. je neenakost primarnih tokov različnih navitij transformatorja in njihova neusklajenost v splošnem primeru v fazi.
Za kompenzacijo faznega premika tokov sekundarna navitja tokovnih transformatorjev, nameščeni iz zvezde močnostnega transformatorja, so povezani v trikot, sekundarna navitja tokovnih transformatorjev, nameščenih na trikotniku močnostnega transformatorja, pa so povezana v zvezdo. Kompenzacija neenakosti primarnih tokov se doseže s pravilno izbiro transformacijskih razmerij tokovnih transformatorjev.
Kadar transformatorskega razmerja tokovnih transformatorjev ni mogoče izbrati tako, da je razlika v sekundarnih tokovih v kraku diferenčne zaščite manjša od 10 % (ker imajo tokovni transformatorji standardno vrednost transformatorskega razmerja), ko pri izvajanju zaščite se za kompenzacijo neenakosti tokov uporabljajo diferencialni releji tipa RNT, manj pogosto izenačevalni transformatorji in avtotransformatorji.
Če vzdolžna diferencialna zaščita ni zagotovljena (praviloma za enojne delujoče transformatorje z močjo manjšo od 6300 kVA in za vzporedno delujoče transformatorje z močjo manjšo od 4000 kVA), potem je v teh primerih prekinitev toka brez časovne zakasnitve. ki pokriva del navitja transformatorja.
Vzdolžna diferencialna zaščita se uporablja v delovnih in rezervnih transformatorjih za pomožne potrebe termoelektrarn; izpad električne energije je dovoljen pri moči 4000 kVA.
Najenostavnejša shema za izvedbo vzdolžne diferenčne zaščite je prekinitev diferenčnega toka, ki se uporablja v primerih, ko izpolnjuje zahteve glede občutljivosti. Če ta pogoj ni izpolnjen, se v vzdolžni diferencialni zaščiti uporabi rele tipa RNT.
Rele RNT ima nasičene transformatorje (NT), ki zagotavljajo zmanjšanje tokov zaradi magnetizirajočih udarnih tokov in tokov neuravnoteženosti, ki se pojavijo med prehodnim procesom pri zunanji kratki stikiin kompenzira neenakomernost sekundarnih tokov tokovnih transformatorjev.
Transformatorji, krmiljeni z bremensko napetostjo ali večnavitni transformatorji z več napajalnimi navitji, kadar zaradi visokih tokov neuravnoteženosti v releju pri zunanjih kratkih stikih zaščita z nasičenimi transformatorji ne zagotavlja zahtevane občutljivosti, se diferenčna zaščita zagotovi z zaustavitvijo in vgradnjo Releji tipa DZT ali njihova zamenjava.
Zaščita je izračunana vnaprej za primer uporabe releja brez zaustavitve. Če se izkaže, da je premalo občutljiv, uporabite rele z najmanjšim številom zavornih tuljav, ki zagotavljajo zahtevano občutljivost. Obratovalni tok vzdolžne diferenčne zaščite je treba razlikovati od toka magnetiziranja in toka neuravnoteženosti.
Zaščita močnostnih transformatorjev pred notranjimi poškodbami
Za zaščito pred notranjimi poškodbami (poškodbe navitja, ki jih spremlja sproščanje plina) in pred padcem nivoja olja transformatorjev z močjo 6300 kVA in več, kot tudi transformatorjev z zmogljivostjo 1000 - 4000 kVA, ki nimajo diferenciala. zaščita ali prekinitev, in če ima nadtokovna zaščita časovni zamik 1 s ali več, se uporabi plinska zaščita z delovanjem na signal pri nizkem in na izklop pri intenzivnem nastajanju plina... Uporaba plinske zaščite je obvezna za notranji transformatorji z zmogljivostjo 630 kVA in več, ne glede na prisotnost drugih hitro delujočih zaščit.
Plinska zaščita je nameščena na transformatorjih, avtotransformatorjih in oljno hlajenih reaktorjih z ekspanderji in se izvaja s plinskimi releji s plovcem, lopatico in skodelico. Plinska zaščita je edina zaščita transformatorjev pred »jeklenim ognjem« magnetnega tokokroga, ki nastane ob pretrganju izolacije med jeklenimi pločevinami.
Plinska zaščita je dovoljena za nizek in visok plinski signal na diferencialno zaščitenih ali sprožilnih transformatorjih, brez stikal in v notranjih delavnicah z nazivno močjo 1600 kVA ali manj z zaščito pred kratkim stikom na strani napajanja.
Zaščita transformatorjev pred enofaznimi zemeljskimi stiki
Za zaščito pred enofaznimi zemeljskimi napakami povečevalnih transformatorjev z zmogljivostjo 1000 kVA in več, priključenih na omrežja z visokimi zemeljskimi tokovi, kot tudi padajočih transformatorjev z ozemljeno nevtralnostjo, največjo zaščito ničelnega zaporedja pred zunanjo ozemljitvijo zagotovljeni so napakni tokovi, ki delujejo na sprožilec.
Zaradi široke uporabe transformatorjev 6 - 10 / 0,4 - 0,23 kV s povezovalno shemo delta-zvezda, s trdno ozemljenim nevtralnim na strani 0,4 kV, v katerem sta reaktanca in aktivna upornost ničelnega zaporedja enaka uporom pozitivnega zaporedja bodo enofazni kratkostični tokovi na strani 0,4 kV enaki trifaznim kratkostičnim tokovom med kratkimi stiki na ali v bližini sponk transformatorja.
Pri teh tokovih lahko največja tokovna zaščita, ki je nameščena na HV strani, deluje z zadostno občutljivostjo in je dovoljeno, da zaščite ne vgradimo v nevtralni del transformatorja, temveč le za zaščito transformatorja z osnovno blokovno shemo transformatorja. z dolgim avtobusni kanal… Prožilni tok zaščitnega releja pred enofaznimi kratkimi stiki kratkostičnih transformatorjev na strani 0,4 kV (zaščita je povezana s tokovnim transformatorjem v krogelnem vodniku v nevtralnem delu transformatorja) mora biti za priklop navitja:
kjer je faktor zanesljivosti kn enak 1,15-1,25; kn je koeficient, ki upošteva preobremenitev in je enak 1,3 za olje in 1,4 za suhe transformatorje v odsotnosti konstrukcijskih podatkov, kakšen je koeficient povratka releja, kje je koeficient transformacije tokovnega transformatorja, Aznominal t — nominalno tok močnostnega transformatorja.
V omrežjih z nizkimi zemeljskimi tokovi je na transformatorjih nameščena zaščita pred enofaznimi zemeljskimi stiki s sprožilnim delovanjem, če je taka zaščita v omrežju na voljo.
Zaščita transformatorjev pred prekomernim tokom v navitjih, ki ga povzročajo zunanji kratki stiki
Za zaščito padajočih transformatorjev pred tokovi, ki jih povzročajo zunanji kratki stiki, je zagotovljena zaščita pred preobremenitvijo brez izklopa ali z zagonom podnapetostnega releja, ki deluje za odpiranje odklopnika. Zaradi nizke občutljivosti se nadtokovna zaščita brez zagona iz podnapetostnega releja uporablja samo na transformatorjih z zmogljivostjo do 1000 kVA.
Za zaščito povečevalnih transformatorjev pred zunanjimi kratkimi stiki. maksimalna pretokovna zaščita z relejem za sproščanje napetosti ali zaščita preostalega pretoka.
Prenapetostna zaščita podnapetostnega releja za večnavitne povečevalne transformatorje se izkaže za precej zapleteno (zaradi prisotnosti več nizov podnapetostnih relejev) in premalo občutljivo na tok. V tem primeru zaščita preostalega toka ... Slednja je priporočljiva za povečevalne transformatorje z močjo 1000 kVA in več s trdno ozemljeno nevtralnostjo.
Če stopenjska zaščita transformatorja ne zagotavlja zahtevane občutljivosti, lahko za zaščito transformatorjev uporabimo tokovne releje z ustrezno generatorsko zaščito.
V nekaterih primerih se za zaščito močnostnih transformatorjev uporablja nadtokovna zaščita negativnega zaporedja, ki se enostavno kombinira s podobno zaščito generatorjev.
V transformatorjih z več navitji, ki se napajajo z več strani, je zagotovljena usmerjena zaščita, ki zagotavlja selektivnost.
Za zaščito pred preobremenitvijo več transformatorjev, ki delujejo vzporedno z zmogljivostjo 400 kVA in več, kot tudi v primeru ločenega delovanja in prisotnosti avtomatskega preklopnega stikala je predvidena enofazna tokovna zaščita nad tokom, ki deluje na signal.
V nenadzorovanih transformatorskih postajah se lahko izvede zaščita z učinkom samodejne razbremenitve ali izklopa transformatorja.