Transzformátorok túláramvédelme

A teljesítménytranszformátorok szerkezetileg elég megbízhatóak a forgó alkatrészek hiánya miatt. Működés közben azonban károsodások és a normál működés megzavarása lehetséges és előfordulhat. Erőátviteli transzformátorok meghibásodása: áramkörök forgása, ház rövidzárlata, tekercsek rövidzárlata, bemenetek rövidzárlata stb., Rendellenes üzemmódok: megengedhetetlen túlterhelések, olajszint csökkenés, bomlás túlmelegedéskor, külső rövidzár áthaladása összetett áramok.

A viszonylag kis teljesítményű transzformátorokat általában a nagyfeszültségű oldalon biztosítékok, a kisfeszültségű kimeneti vezetékek oldalán pedig biztosítékok vagy megszakítók védik. A nagyfeszültségű biztosíték biztosítékáramának kiválasztása a tápfeszültség transzformátor üzemi feszültség alatti bekapcsolásakor a mágnesező áramlökésekből származó beállítás figyelembevételével történik. Ezt szem előtt tartva a biztosíték névleges árama

ahol a nagyfeszültségű biztosíték Azhs-árama, A, Azn.tr. - a transzformátor névleges árama, A.

A nagyfeszültségű biztosítékok és az általuk védett, 6 — 10 kV feszültségű transzformátorok megfelelését a referenciakönyvek adják meg. A biztosítékokkal történő védelmet szerkezetileg a legegyszerűbb módon hajtják végre, de vannak hátrányai - a védelmi paraméterek instabilitása, ami a védelmi reakcióidő elfogadhatatlan növekedéséhez vezethet a teljesítménytranszformátorok bizonyos típusú belső károsodásai esetén. A biztosítékvédelemnél nehézségek merülnek fel a szomszédos hálózati szakaszok védelmének összehangolásában. A transzformátorok fejlettebb relé túláramvédelme (1. ábra).

Ábra. 1. Közvetlen betáplálású, lecsökkentett kéttekercses transzformátor túlterhelés elleni túláram elleni védelmének sémája

Áramváltók A CT-ket a nagyfeszültségű (teljesítmény) oldalról táplálják. Ha kisfeszültségű oldalra lettek beépítve (a diagramon pontozott vonallal), akkor a védelem csak a 6,6 kV-os gyűjtősínek és a kapcsolódó terhelések meghibásodása esetén működik, mivel ilyenkor rövidzárlat van. az áramköri áramok nem fognak áthaladni az áramváltókon...

Ha a transzformátor három fázisa közül bármelyik megsérül, a rövidzárlati áram áthalad a megfelelő áramváltón, lezárja a T működési relé érintkezőit, amely működteti a B időrelét, ezen keresztül pedig a P közbenső relét, az üzemi áram aktiválja a KO-1 kioldótekercset, amely a védőtranszformátor leválasztásával kioldja a B1 megszakítót.

Rizs. 2. A transzformátor túláram elleni védelmének sémája

ábrán. A 2. ábra egy transzformátor alállomás diagramját mutatja, amely két terheléscsoportot lát el a kisfeszültségű oldalon.Itt a transzformátor mindkét oldalról nagyobb és alacsonyabb feszültséggel védett. Mindkét szekciót külön kapcsolók táplálják. A normál működéshez az áramkör három túláramvédelmi készletet biztosít: ezek közül kettő az alacsonyabb feszültségű oldalon, egy pedig a magasabb feszültség oldalon.

A kisfeszültségű oldalra szerelt védelem üzemi áramát az áramkör terhelése szerint választják ki, figyelembe véve az áramkör ezen részének által kiszolgált motorok indítóáramát. A késleltetést a szelektivitás feltételei szerint választjuk meg az áramkör ezen részéhez kapcsolt elemek védelmével A nagyfeszültségű oldalra szerelt védelem üzemi áramát a két szakasz összterhelése határozza meg, figyelembe véve a a villanymotorok indítóáramát, és a záridő egy fokkal nagyobb, mint a kisfeszültségű oldali zársebesség.

Három tekercstranszformátor túláramvédelméhez egy védőeszközkészlet nem elegendő. Ahhoz, hogy az egyfeszültségű rendszer meghibásodása esetén csak egy tekercset lehessen választani, és a transzformátort két másik tekercselés mellett is üzemben tartani, a transzformátor minden tekercsét független túláramvédelmi készlettel kell ellátni... Az üzemi áramot meg kell választani az egyes tekercsek terhelése szerint . A késleltetés beállítása a szelektivitás feltétele szerint történik, adott feszültségű hálózat többi elemének védelmével.

A teljesítménytranszformátorok általában jelentős túlterhelést tesznek lehetővé. Így egy normál kivitelű transzformátor 10 perc alatt kétszeres túlterhelést tesz lehetővé. Ez az idő elég ahhoz, hogy a szolgálatot teljesítő személyzet kirakja a transzformátort.Ezért az 560 kVA és nagyobb teljesítményű transzformátorokra túlterhelés elleni védelmet kell telepíteni. Az állandó szolgálatot teljesítő alállomásokon a védelem a jelre működik, az állandó szolgálatot nem tartalmazó alállomásokon pedig a túlterhelt transzformátort vagy annak egy részét kapcsolja le a védelem.

A korlátozott működési területű pillanatnyi túláramvédelmet túláramnak nevezzük... A lefedettségi területen a szelektivitás biztosítása érdekében az árammegszakítást a transzformátor kisfeszültségű oldalán lévő zárlati áramok, az indítóáramok állítják be. az elektromos motorok esetében a rövidzárlati áram (SC) által a vezeték végén vagy a következő szakasz elején. ábra mutatja a rövidzárlati áram változásának természetét, amikor a zárlati pontot eltávolítjuk az áramforrásból.

Rizs. 3. Az áramvédelem diagramja

Az üzemi megszakítóáram úgy van megválasztva, hogy a szomszédos vezeték meghibásodása esetén ne kapcsoljon ki. Ehhez az üzemi áramnak nagyobbnak kell lennie, mint a kisfeszültségű gyűjtősínek maximális zárlati árama.

A lefedettségi területet grafikusan definiáljuk a 3. ábrán látható módon. A rövidzárlat során a vezeték elején (1. pont) és a végén (5. pont), valamint a 2-4. pontokban folyó áramok kiszámításra kerülnek. a tápegység rövidzárlati áramváltozási görbéje a távolságból húzódik (1. görbe). Ugyanezen a grafikonon a kioldási áram meghatározása és a 2. kioldási áramvonal felrajzolása történik, az 1. görbe és a 2. vonal metszéspontja határozza meg a kioldási zóna (árnyékolt rész) végét.

A megszakító áram egy teljes vezetéket védhet, amelyre csak egy transzformátor van csatlakoztatva, ha a megszakító üzemi áramot úgy választják meg, hogy a védendő transzformátorból kisfeszültségű hiba esetén ne működjön. Ehhez a számításnál figyelembe kell venni a kisfeszültségű buszokon megfigyelhető maximális zárlati áramot. Ebben az esetben az árammegszakítás megbízhatóan védi a vezetéket, a gyűjtősíneket és a transzformátor nagyfeszültségű tekercsének egy részét.

A kioldási sémák időrelék hiányában különböznek a túláramvédelmi sémáktól, helyette közbenső relék vannak beépítve. A túlterhelés elleni védelem csak a vezeték egy részét védi, ezért kiegészítő védelemként szolgál. Az árammegszakítás alkalmazása lehetővé teszi a zárlati áramok legnagyobb értékével járó hibák kioldásának felgyorsítását és a túláramvédelem késleltetésének csökkentését. Ha az árammegszakítást túláramvédelemmel kombináljuk, időlépcsős áramvédelmet kapunk: az első fokozat (megszakítás) azonnal, a következő fokozatok késleltetéssel lép működésbe.