Спец. 1-43 01 03
Тема 10. Защита трансформаторов и автотрансформаторов
Лекция 17.
Содержание лекции
1. Повреждения и ненормальные режимы работы трансформаторов и автотрансформаторов.
2. Присоединение трансформаторов к питающей сети
Общие требования к выполнению защит трансформаторов
4. Защита трансформаторов плавкими предохранителями
Дифференциальная защита. Область применения и принцип действия
Особенности, влияющие на выполнение ДЗТ.
Выбор уставок дифференциальной защиты трансформатора
Дифференциальная отсечка трансформатора
Дифференциальная защита трансформаторас быстронасыщающимися трансформаторами
Дифференциальная защита трансформатора с торможением.
Дифференциальное реле с торможением типа ДЗТ-11.
Дифференциальные защиты на цифровых реле
Газовая защита трансформатора
Газовая защита переключателя РПН
Повреждения и ненормальные режимы работы трансформаторов и автотрансформаторов.
В процессе эксплуатации в трансформаторах могут возникать следующие повреждения:
· междуфaзные КЗ внутри бака и на вводах,
· замыкания между витками одной фазы (витковые замыкания),
· замыкания обмоток на землю,
· замыкания между обмотками разных напряжений,
· перекрытие изоляции вводов,
· утечка масла из бака.
Аварийная статистика показывает, что наиболее часто на трансформаторах и автотрансформаторах происходят витковые замыкания и междуфaзные КЗ на вводах, в ошиновке и в кабелях.
В эксплуатации происходят нарушения нормальных режимов работы трансформаторов, к которым относятся:
· прохождение через трансформатор сверхтоков при внешних КЗ и при качаниях в энергосистеме,
· перегрузки, вызванные самозапуском двигателей, подключением дополнительной нагрузки при работе устройств АВР,
· выделение из масла горючих газов,
· понижение уровня масла,
· повышение напряжения на выводах. Оно вызывает возрастание намагничивающего и вихревых токов трансформатора. Следствием такого режима может быть повышение температуры активных частей, повреждение изоляции и пожар в стали.
При ненормальных режимах возможен интенсивный нагрев изоляции обмоток и ее старение. В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах:
| Масляные трансформаторы | |||||
| Перегрузка по току, % | |||||
| Длительность перегрузки, мин | |||||
| Сухие трансформаторы | |||||
| Перегрузка по току, % | |||||
| Длительность перегрузки, мин |
В зависимости от опасности повреждения при нарушении нормального режима трансформатора, защита, фиксирующая нарушение, действует на сигнал, разгрузку или отключение трансформатора. Защита трансформатора от перегрузки должна выполняться с действием на сигнал при наличии оперативного персонала, либо – на разгрузку без оперативного персонала на подстанции.
Присоединение трансформаторов к питающей сети
Трансформаторы присоединяются к сети с помощью выключателей, плавких предохранителей или открытых плавких вставок, автоматических отделителей или выключателей нагрузки, предназначенных для отключения трансформатора в бестоковую паузу.
Рис.17.1. Схемы присоединения понижающего трансформатора к питающей сети: с помощью выключателя (а) и отделителя с короткозамыкателем (б - при напряжении ВН 6-35 кВ и в – при напряжении 110-220 кВ)
При высшем напряжении 35 кВ и более для трансформаторов мощностью более 1,0 MB∙А, распространенным способом подключения трансформатора отпаечной и тупиковой подстанции к линии является подключение через автоматический отделитель (ОД)с установкой короткозамыкателя (КЗ) (рис. 17. 1 б, в). Короткозамыкатель устанавливается в двух фазах при напряжении 35 кВ и в одной фазе при напряжении 110 кВ. В этом случае при повреждении в трансформаторе его релейная защита дает команду на включение короткозамыкателя, создается искусственное двухфазное или однофазное КЗ, после чего срабатывает релейная защита питающей линии на ГПП и отключается выключатель (В)этой линии. Наступает бестоковая пауза, во время которой автоматика выдает команду на отключение ОД, а линия включается снова от устройства АПВ.
Наиболее предпочтительным является присоединение трансформатора через выключатель (рис.17.1, а). На рисунке 17.1, а показан выключатель со встроенными в него трансформаторами тока. При наличии у защищаемого трансформатора встроенных трансформаторов тока предпочтительно установить более дешевый выключатель без встроенных ТТ. Большинство строящихся или реконструируемых в настоящее время подстанций комплектуются выключателями на стороне ВН. При подключении трансформатора по схеме рис.17.1,а можно полностью реализовать требования к защитам трансформатора.
