Hogyan védik a transzformátorokat?

1000 V-nál nagyobb nagyfeszültségű tekercselésű teljesítménytranszformátorokhoz relévédelem a következő típusú károsodások és rendellenes működési módok ellen:

1) többfázisú hibák a tekercsekben és kapcsaikban,

2) belső sérülés (rövidzárlat a tekercsekben és a mágneses áramkör "acéltűz"),

3) egyfázisú földzárlatok,

4) túláram a tekercsekben külső rövidzárlat miatt,

5) túlterhelés miatti túláram a tekercsekben (ha lehetséges),

6) az olajszint csökkentése.

A transzformátor védelmének elvégzésekor figyelembe kell venni a normál működésének néhány jellemzőjét: a mágnesező áramot a transzformátor feszültség alá helyezésekor, az átalakítási arány hatását és a transzformátor tekercseinek csatlakozó áramköreit.

6300 kVA és nagyobb teljesítményű, egymástól függetlenül működő, 4000 kVA és nagyobb teljesítményű, párhuzamosan üzemelő, valamint 1000 kVA és nagyobb teljesítményű transzformátorok többfázisú meghibásodásai elleni védelemre, ha árammegszakítás nem biztosítja a szükséges érzékenységet, túlfeszültség védelem 0,5 s-nál nagyobb késleltetésű és nincs gázvédelem, hosszanti differenciálvédelem keringő áramokkal kapcsolja le a kapcsolókat teljesítmény transzformátor késleltetés nélkül.

A transzformátorok differenciálvédelmének jellemzői a generátorok, vezetékek, stb. differenciálvédelméhez képest. a transzformátor különböző tekercseinek primer áramainak egyenlőtlensége és azok eltérése általános esetben fázisban.

Az áramok fáziseltolódásának kompenzálására áramváltók szekunder tekercsei, a teljesítménytranszformátor csillagáról beépített deltában, a teljesítménytranszformátor delta oldalára szerelt áramváltók szekunder tekercsei pedig csillagban vannak összekötve. A primer áramok egyenlőtlenségének kompenzálása az áramváltók transzformációs arányainak helyes megválasztásával érhető el.

Ha az áramváltók transzformációs arányát nem lehet úgy megválasztani, hogy a differenciálvédelem karjában a szekunder áramok különbsége 10%-nál kisebb legyen (mivel az áramváltók szabványos transzformációs arányúak), amikor A védelmet végző RNT típusú differenciálrelék az áramok egyenlőtlenségének kompenzálására szolgálnak, ritkábban kiegyenlítő transzformátorok ill. autotranszformátorok.

Ha a hosszirányú differenciálvédelem nincs biztosítva (általában 6300 kVA-nál kisebb teljesítményű egyszeres üzemű transzformátoroknál és 4000 kVA-nál kisebb teljesítményű párhuzamos üzemű transzformátoroknál), akkor ezekben az esetekben késleltetés nélküli áramszünet amely a transzformátor tekercsének egy részét fedi le.

A hosszirányú differenciálvédelmet az üzemi és tartalék transzformátorokban használják hőerőművek segédszükségleteihez; áramszünet megengedett 4000 kVA teljesítménynél.

A hosszirányú differenciálvédelem megvalósításának legegyszerűbb módja a differenciáláram megszakítása, amelyet olyan esetekben használnak, amikor az megfelel az érzékenységi követelményeknek. Ha ez a feltétel nem teljesül, a hosszirányú differenciálvédelemben RNT típusú relét használnak.

Az RNT relé telített transzformátorokkal (NT) rendelkezik, amelyek csökkentik az áramokat a mágneses bekapcsolási áramok és a tranziens folyamat során fellépő aszimmetrikus áramok miatt. külső rövidzárlatokés kompenzálja az áramváltók szekunder áramainak egyenetlenségeit.

Terhelési feszültséggel vezérelt transzformátorok vagy több tekercses többtekercses transzformátorok, amikor a relében lévő nagy kiegyensúlyozatlanság miatt külső rövidzárlatoknál a telítési transzformátoros védelem nem biztosítja a szükséges érzékenységet, a differenciálvédelem leállítással és beszereléssel történik DZT típusú relék vagy azok cseréje.

A relé leállás nélküli használata esetén a védelem előre kiszámításra kerül. Ha kiderül, hogy nem elég érzékeny, használjon olyan relét, amelynek minimális számú féktekercse biztosítja a szükséges érzékenységet. A hosszanti differenciálvédelem üzemi áramát meg kell különböztetni a mágnesező és a kiegyensúlyozatlan áramoktól.

Erőátviteli transzformátorok védelme a belső sérülésektől

Belső sérülések (gázkibocsátással járó tekercselési károsodás) és 6300 kVA és nagyobb teljesítményű transzformátorok, valamint 1000-4000 kVA teljesítményű transzformátorok olajszint-csökkenése elleni védelemre, amelyek nem rendelkeznek differenciálművel védelem vagy megszakítás, és ha a túláramvédelem 1 s vagy annál nagyobb időkésleltetésű, akkor gázvédelem lép működésbe a jelre alacsonynál és leállásnál intenzív gázképződésnél... A gázvédelem használata kötelező 630 kVA és nagyobb teljesítményű belső transzformátorok, függetlenül az egyéb gyors működésű védelem meglététől.

A gázvédelmet transzformátorokra, autotranszformátorokra és olajhűtéses, bővítőkkel ellátott reaktorokra szerelik fel, és úszó-, lapát- és csészegázrelékkel hajtják végre. A gázvédelem a transzformátorok egyetlen védelme a mágneses áramkör "acéltűze" ellen, amely akkor lép fel, amikor az acéllemezek közötti szigetelés megszakad.

A gázvédelem megengedett mind az alacsony, mind a magas gázjelekre differenciálisan védett vagy kioldó transzformátorokon, kapcsolók nélkül, valamint 1600 kVA vagy kisebb teljesítményű beltéri műhelyben, tápoldali rövidzárlat elleni védelemmel.

Transzformátorok védelme egyfázisú földzárlatokkal szemben

1000 kVA és nagyobb teljesítményű, nagy földzárlati áramú hálózatra csatlakoztatott feszültségnövelő transzformátorok egyfázisú földzárlata elleni védelemre, valamint földelt nullával rendelkező, külső földelés elleni maximális nulla sorrendű leléptető transzformátorok. hibaáramok biztosítva vannak, amelyek a triggerre hatnak.

A 6 — 10 / 0,4 — 0,23 kV-os transzformátorok elterjedtsége miatt delta-csillag kapcsolási sémával, 0,4 kV oldalon szilárdan földelt nullával, amelyben a nulla sorrend reaktanciája és aktív ellenállása megegyezik az ellenállásokkal A pozitív sorrendből az egyfázisú zárlati áramok a 0,4 kV oldalon egyenlőek lesznek a háromfázisú zárlati áramokkal a transzformátor kapcsainál vagy azok közelében bekövetkező rövidzárlatok során.

Ezeknél az áramoknál a HV oldalon beépített maximális áramvédelem kellő érzékenységgel tud működni, és megengedhető, hogy a transzformátor nulla részébe ne szereljenek védelmet, csak a transzformátor védelmét hagyják meg a transzformátor alap blokkvázlatával. egy hosszú buszcsatorna… A 0,4 kV-os rövidre zárt transzformátorok egyfázisú zárlatai elleni védőrelé kioldóáramának (a védelem a transzformátor nulla részében lévő bullet vezetékben lévő áramváltóra van kötve) bekötésre kell szolgálnia. a tekercsek:

ahol kn-megbízhatósági tényező 1,15-1,25; kn a túlterhelést figyelembe vevő együttható, amely tervezési adatok hiányában olajos transzformátoroknál 1,3, száraz transzformátoroknál 1,4, mennyi a relé visszatérési tényezője, hol az áramváltó transzformációs együtthatója, Aznominális t — névleges a teljesítménytranszformátor árama.

Alacsony földáramú hálózatokban az egyfázisú, kioldó hatású földzárlat elleni védelmet a transzformátorokon telepítik, ha a hálózatban ilyen védelem rendelkezésre áll.

A transzformátorok védelme a tekercsekben a külső rövidzárlatok által okozott túláram ellen

A lecsökkentő transzformátorok külső rövidzárlatok okozta áramok elleni védelmére a túlterhelés elleni védelem kioldás nélkül, vagy a megszakító nyitására szolgáló feszültségcsökkenési reléből indul. Az alacsony érzékenység miatt a túláramvédelem a feszültségcsökkenési reléből való indítás nélkül csak az 1000 kVA teljesítményű transzformátorokon alkalmazható.

A fokozó transzformátorok külső rövidzárlat elleni védelmére. maximális túláramvédelem feszültségkioldó relével vagy maradék túláramvédelemmel.

A több tekercses fokozatos transzformátorok feszültségcsökkenési relé indító túláramvédelme meglehetősen bonyolultnak bizonyul (több feszültségcsökkenési relékészlet jelenléte miatt) és nem kellően érzékeny az áramra. Ebben az esetben maradék túláramvédelem... Ez utóbbi 1000 kVA és nagyobb teljesítményű, szilárd földelt nullavezetővel ellátott fokozatos transzformátorokhoz ajánlott.

Ha a fokozatos transzformátorvédelem nem biztosítja a szükséges érzékenységet, akkor megfelelő generátorvédelemmel ellátott áramrelék használhatók a transzformátorok védelmére.

Egyes esetekben negatív sorrendű túláramvédelmet alkalmaznak a teljesítménytranszformátorok védelmére, amely könnyen kombinálható a generátorok hasonló védelmével.

A több oldalról táplált több tekercses transzformátorokban irányvédelem biztosított a szelektivitás érdekében.

Több párhuzamosan üzemelő, 400 kVA és nagyobb teljesítményű transzformátor túlterhelés elleni védelmére, valamint külön üzem és automatikus átviteli kapcsoló megléte esetén a jelre ható egyfázisú túláramvédelem biztosított.

A felügyelet nélküli alállomásokon a transzformátor automatikus tehermentesítésével vagy kioldásával történő védelem végezhető.