Основные виды повреждений: многофазные и однофазные к.з. в обмотках и на выводах, пожар стали сердечника. Однофазные бывают двух видов: замыкания на землю или витковые. Особенностью витковых является то, что несмотря на значительные токи, которые протекают через замкнувшиеся витки, ток в фазах со стороны источника питания может не достигать номинального тока.
Ненормальные режимы: - перегрузки;
- внешние к.з.;
- недопустимое понижение уровня масла;
- повышение напряжения.
РЗ трансформаторов и автотрансформаторов выполняются однотипно. Но имеется следующие особенности:
1. АТ имеют расчетную и проходную мощности
2. Первичная и вторичная цепи электрически связаны
3. Наличие обмотки низкого напряжения, соединенной в треугольник.
ОСНОВНЫЕ ЗАЩИТЫ
Для защиты одиночных трансформаторов мощностью 6300 МВА и выше от повреждений обмоток, вводов и ошиновки в качестве основной быстродействующей защиты применяется продольная дифференциальная.
При меньшей мощности применяется отсечка, ток срабатывания которой отстраивается от к.з. на низкой стороне.
|
|
Отсечка не защищает весь трансформатор, поэтому применяется дополнительно МТЗ, которая будет отключать к.з. в обмотке НН с выдержкой времени.
Коэффициент чувствительности отсечки должен быть не менее 2 при двухфазном к.з.на выводах трансформатора (в месте установки защиты).
Особенности выполнения дифзащиты трансформаторов
1. Наличие намагничивающего тока. Проходит со стороны питания и в нормальном режиме составляет 1-5% номинального тока трансформатора. При включении ненагруженного трансформатора или при восстановлении напряжения после отключения близкого к.з. бросок намагничивающего тока в 5-8 раз превышает номинальный ток. Ток относительно быстро затухает (1-2 с). Возрастание тока намагничивания объясняется насыщением магнитопровода трансформатора.
Характер изменения намагничивающего тока
Максимальное значение броска тока намагничивания и скорость затухания зависят от мощности трансформатора и параметров сети.
Восстановление напряжения на трансформаторе после отключения к.з.
При близком к.з. напряжение на трансформаторе близко к нулю. После отключения к.з. происходит скачкообразное восстановление напряжения.
Ток намагничивания проходит только в одной обмотке трансформатора – со стороны питания и может привести к срабатыванию дифзащиты. Наиболее простым способом отстройки от броска тока намагничивания является замедление защиты, но это приведет к потере основного достоинства дифзащиты – быстродействия.
Для исключения ложной работы дифзащиты ее ток срабатывания отстраивается от максимального намагничивающего тока
|
|
Из-за сложности определения Iнам макс ток срабатывания определяют по
Iном – номинальный ток наиболее мощной обмотки трансформатора (для АТ – номинальный ток в соответствии с типовой мощностью);
кн – коэффициент надежности отстройки в зависимости от типа реле кн =1-4; (РНТ-565 кн =1-1,3; ДЗТ-11 кн =1,2-1,5).
2. Разнотипность трансформаторов тока
Из-за различия номинальных токов обмоток защищаемого трансформатора выбираются ТТ с различными характеристиками и погрешностями.
При внешнем к.з. ток небаланса увеличивается пропорционально величине тока к.з., кроме того и за счет увеличения погрешностей ТТ.
Для выравнивания токов в плечах дифзащиты применяются специальные промежуточные автотрансформаторы тока или уравнительные обмотки реле.
3. Влияние схемы соединения обмоток трансформатора на дифзащиту.
Для компенсации углового сдвига у трансформаторов со схемой Y/Δ выполняется специальная схема соединения вторичных обмоток ТТ. На ВН вторичные обмотки соединяются в такой же треугольник, как и обмотка НН. На стороне НН обмотки ТТ соединяются в такую же звезду как и обмотка ВН.
В этом случае коэффициент трансформации ТТ, установленных со стороны звезды (ВН), выбирается по номинальному току обмотки, увеличенному в .
Пример включения реле дифзащиты
4. Токи небаланса в дифзащите возникают из-за:
- погрешностей ТТ ;
- изменения коэффициента трансформации (РПН) ;
- неточного выравнивания вторичных токов.
Газовая защита
Применяется от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа и от понижения уровня масла.
Устанавливается на трансформаторах и автотрансформаторах, имеющих расширители. В соответствии с ПУЭ газовая защита применяется на трансформаторах, мощность которых равна или больше 6,3 МВА, а для внутрицеховых – при 630 кВА и выше.
Действие газовой защиты основано на том, что все повреждения и нагревы внутри бака трансформатора сопровождаются разложением масла и изоляции, а, следовательно, - выделением газа. Интенсивность газообразования зависит от размеров повреждения.
При медленном газообразовании подается предупредительный сигнал, а при бурном (к.з.) – защита действует на отключение. Кроме того, защита реагирует на понижение уровня масла (может подавать сигнал и отключать или только сигнал).
Газовая защита – универсальная и наиболее чувствительная защита от внутренних повреждений. Она реагирует и на витковые замыкания, на которые не реагируют другие защиты, т.к. ток незначительно изменяется.
Основной элемент защиты – газовое реле – устанавливается в маслопровод между баком трансформатора и расширителем.
Типы реле: поплавковые, лопастные, чашечные. У поплавковых имеется два поплавка с ртутными контактами, один – на сигнал, другой – на отключение.
Защита от сверхтоков.
Является резервной и отключает трансформатор при: