Содержание:
Трансформаторы и автотрансформаторы конструктивно весьма надежны благодаря отсутствию у них движущихся или вращающихся частей. Несмотря на это, в процессе эксплуатации возможны и практически имеют место их повреждения и нарушения нормальных режимов работы. Поэтому трансформаторы и автотрансформаторы должны оснащаться соответствующей релейной защитой.
Все основные виды защиты трансформатора можно разделить на две группы:
- основные
- резервные.
В соответствии с назначением для защиты трансформаторов (автотрансформаторов) при их повреждениях и сигнализации о нарушении нормальных режимов работы применяются следующие типы защит:
- Дифференциальная защита для защиты при повреждениях обмоток, вводов и ошиновки трансформаторов (автотрансформаторов)
- Токовая отсечка мгновенного действия для защиты трансфер мотора (автотрансформатора) при повреждениях его ошиновки, вводов и части обмотки со стороны источника питания
- Газовая защита для защиты при повреждениях внутри бака трансформатора (автотрансформатора), сопровождающихся выделением газа, а также при понижениях уровня масла.
- Максимальная токовая или максимальная направленная защита или эти же защиты с пуском минимального напряжения для защиты от сверх токов, проходящих через трансформатор (автотрансформатор), при повреждении как самого трансформатора (автотрансформатора), так и других элементов, связанных с ним. Защиты от сверх токов действуют, как правило, с выдержкой времени.
- Защита от замыканий на корпус
- Защита от перегрузки, действующая на сигнал, для оповещения дежурного персонала или с действием на отключение на подстанциях без постоянного дежурного персонала.
Кроме того, в отдельных случаях на трансформаторах (автотрансформаторах) могут устанавливаться и другие виды защиты.
Релейная защита трансформатора – это система, состоящая из измерительных и коммутационных устройств, отключающая трансформатор при ненормальных режимах работы и в случае ситуаций приводящих к повреждению.
К ненормальным и опасным режимам работы силового трансформатора относятся:
- перегрузка по одной или трем фазам, приводящим к повышению тока, проходящего через обмотки,
- замыкание на землю или на нейтраль одного или всех выводов трансформатора с высокой или низкой стороны,
- межфазные замыкания внутри обмоток и со стороны выводящих шин,
- замыкания внутри обмоток трансформатора.
Во всех этих случаях сигналом возникновения опасной ситуации служат повышение проходящего через короткозамкнутый участок тока и понижение напряжения.
Релейная защита должна надежно зафиксировать отклонение тока или напряжения и отключить трансформатор или поврежденный участок.
Из изложенного следует, что защита трансформаторов и автотрансформаторов должна выполнять следующие функции:
- отключать трансформатор (автотрансформатор) от всех источников питания при его повреждении;
- отключать трансформатор (автотрансформатор) от поврежденной части установки при прохождении через него сверх тока в случаях повреждения шин или другого оборудования, связанного с трансформатором (автотрансформатором), а также при повреждениях смежного оборудования и отказах его защиты или выключателей;
- подавать предупредительный сигнал дежурному персоналу подстанции (или электростанции) при перегрузке трансформатора (автотрансформатора), выделении газа из масла, понижении уровня масла, повышении его температуры.
Защита по максимальному току (МТЗ)
Защита по максимальному току трансформатора срабатывает при превышении тока, проходящего через трансформатор (Рис. 1). Реле автоматики А0 и А1 срабатывают при токе, превышающем ток короткого замыкания для данной обмотки. Измерение тока осуществляется через трансформатор тока, включенного на две шины А и С.
При наличии межфазного замыкания на шине В через другие шины все равно протекает большой ток. Одно или два реле автоматики запускают цепь запуска реле времени Т.
Задержка реле времени требуется для лучшей селективности защиты – чем ближе трансформатор по линии к источнику энергии, тем меньшее должно быть время срабатывания. Реле времени через определенный промежуток времени запускает промежуточное реле.
L, управляющей цепью реле отключения YAT. Реле отключения после срабатывания отключает входы и выходы трансформатора от источника и потребителя энергии и блокируется по цепям либо реле времени, либо промежуточного реле.
Силовые трансформаторы относительно малой мощности обычно защищают предохранителями со стороны высшего напряжения и предохранителями или автоматами со стороны отходящих линий низшего напряжения. Ток плавкой вставки высоковольтного предохранителя выбирается с учетом отстройки от бросков тока намагничивания при включении силового трансформатора под рабочее напряжение. С учетом этого номинальный ток предохранителя.
Резервная токовая защиты
В качестве резервной защиты трансформаторов тупиковых и отпаечных подстанций используется максимальная токовая защита (МТЗ) с пуском напряжения или без пуска напряжения.
МТЗ устанавливается на каждой стороне трансформатора. Со стороны питания (110кВ,220кВ) МТЗ, как правило, действует с двумя выдержками времени.
С меньшей выдержкой времени на отключение ввода 10кВ, а с большей – на отключение трансформатора со всех сторон.
В случае, когда с высокой стороны трансформатора установлены короткозамыкатель и отделитель, основные защиты без выдержки времени, а резервные защиты с наибольшей выдержкой времени действуют на включение короткозамыкателя, тем самым создавая искусственное однофазное короткое замыкание, отключаемое защитой питающих линий. В бестоковую паузу (при АПВ питающих линий) производится автоматическое отключение отделителя, после чего поврежденный трансформатор (автотрансформатор) оказывается полностью отключенным.
Передача команды – импульса на отключение выключателя с питающей стороны линии при повреждении в трансформаторе, не имеющем выключателя с высокой стороны, может выполняться и без включения короткозамыкателя (для создания искусственного короткого замыкания).Такая команда может подаваться с помощью телеотключения по высокочастотному каналу.
С целью ближнего резервирования защит трансформатора предусматривается резервная независимая МТЗ-110кВ.
Эта защита является полностью автономной как по цепям тока,оперативным цепям, так и по выходным цепям.
Резервная МТЗ-110 с выдержкой времени большей времени срабатывания основной МТЗ-110 действует на отдельную катушку включения короткозамыкателя или на отдельную катушку отключения выключателя на стороне 110кВ.
С выдержкой времени большей времени действия защит на включение короткозамыкателя УРОКЗ действует на отключение отделителя.
При этом допускается разрешение отделителя во имя спасения самого трансформатора.
На отпаечных трансформаторах и тупиковых подстанциях 110кВ могут применяться и одноступенчатые токовые защиты нулевой последовательности, действующие на отключение трансформатора.
На автотрансформаторах транзитных подстанций с высшим напряжением 220-750кВ в качестве резервных защит используются дистанционные защиты (ДЗ) и направленные токовые защиты нулевой последовательности (НТЗНП).
Дистанционные защиты предназначены для отключения междуфазных к.з., а НТЗНП – для отключения одно- и двухфазных к.з. на землю.
Как правило, на высшей и средней стороне АТ устанавливаются двухступенчатая ДЗ и 3-х ступенчатая НТЗНП.
Оперативное ускорение (О/У) первых или вторых ступеней ДЗ и НТЗНП стороны высшего или среднего напряжения АТ ( время 0,3-0,6 сек) вводится оперативным персоналом в случае вывода из работы дифференциальной защиты трансформатора, дифзащиты ошиновки высшего напряжения АТ, дифзащиты шин среднего напряжения.
Цель О/У резервных защит АТ – ускорить действие резервных защит АТ при близких внешних к.з. или к.з. в самом АТ.
Следует отметить, что на время ввода О/У резервных защит, возможно их неселективное действие при к.з. в прилегающей сети.
Резервные защиты АТ стороны высшего напряжения действуют с первой (меньшей) выдержкой времени на отключение всех выключателей высшего напряжения, а со второй (большей) – на отключение АТ со всех сторон.
На ПС, имеющих на стороне 330кВ схему первичных соединений “полуторная”, резервные защиты стороны 330кВ АТ действуют с первой (меньшей) выдержкой времени на деление шин 330кВ (отключение всех выключателей В12), со второй – на отключение выключателей 330кВ своего АТ, и с третьей (наибольшей) – на отключение своего АТ со всех сторон.
Резервные защиты стороны среднего напряжения АТ при схеме первичных соединений этой стороны “секционированная С.Ш.” действуют с первой выдержкой времени на отключение ШСВ, со второй – на отключение своей стороны и с третьей – на отключение АТ со всех сторон.
Такое ступенчатое действие резервных защит позволяет сохранить в работе те АТ, которые отделяются от места к.з. после деления систем шин.
Автоматическое ускорение (А/У) резервных защит при включении выключателя стороны высшего напряжения (А/У – 750,
А/У-330) и при включении выключателей стороны среднего напряжения ( А/У-220, А/У-110) действует на отключение выключателя, включаемого на к.з. ключом управления или устройством ТАПВ.
При этом на каждой стороне АТ ускоряются до 0,4-0,5 сек I и II ступени ДЗ и II ненаправленная ТЗНП.
Индивидуальная защита от непереключения фаз выключателей стороны среднего и высшего напряжения АТ
Защита выполняется только на выключателях с пофазным управлением.
Назначение защиты – ликвидация неполнофазного режима, возникающего при включении выключателя одной или двумя фазами.
Защита действует на отключение трех фаз включаемого выключателя.
Выдержка времени защиты (0,15 ¶ 0,25 сек) выбрана по условию отстройки от разновременности включения фаз выключателя.
Защита от неполнофазного режима на стороне 330 кВ (750) АТ (ЗНР-330)
Назначение защиты – ликвидация неполнофазного режима, возникающего при неполнофазном отключении одного выключателя 330 кВ АТ и трехфазном отключении второго выключателя 330 кВ АТ.
Защита, как правило, действует на отключение АТ со всех сторон.
Выдержка времени ЗНР-330 на 0,3 сек выше выдержки времени индивидуальной защиты от непереключения фаз выключателя.
На АТ-750кВ для контроля состояния изоляции вводов 750кВ АТ применяется устройство КИВ-750.
Принцип действия устройства – измерение геометрической суммы токов, протекающих под воздействием рабочего напряжения через изоляцию вводов 750 кВ трех фаз.
При исправной изоляции геометрическая сумма токов, входящих в реле типа КИВ, близка к нулю. В случае частичного повреждения изоляции ввода одной из фаз появляется ток небаланса, который фиксируется защитой.
Устройство типа КИВ имеет измерительный элемент для оперативного контроля и отключающий элемент.
Отключающий элемент действует на отключение АТ со всех сторон.
Защита от перегрузки
В качестве такой защиты устанавливается токовая защита, действующая с выдержкой времени на сигнал в случае перегрузки по току любой обмотки трансформатора.
Видео: Дифференциальная защита трансформатора
Газовая защита трансформатора
Читайте так же:
- Газовая защита трансформаторов
- Защита силовых трансформаторов с помощью предохранителей
- РПН трансформатора
Кто чем может подскажите. на силовом транс-е сработала диф.защита. приехали, осмотрели, видимых повреждений не обнаружили. мегоометром проверили изоляцию транса , вводов 110 кВ, шинного моста от вводов 10 кВ до проходных изоляторов 10 кВ ячейки ввода и ячейки тсн, а также тт-110 кВ и тт-10 кВ. изоляция низковатая была, но грешили на погоду. температура воздуха 0 по цельсию ветер, небольшой снег.. включили на хх, через минуту работы сработала опять дзт. на следующий день заменили проходные изоляторы 10 кВ на ячейках ввода 10 и тсн и опн-10 кВ, а также сняли оммическое. оммическое в норме. опять запустили на хх, погода -10 по цельсию, безветренно, без снега.транс пошел. поставили под нагрузку. по истечению 11 дневного срока, при повышении температуры до 0 по цельсию, опять отработала дзт. опять все осмотрел, все клеммные шкафы на наличие снега и влаги, изоляторы, тт-110 и 10 кВ, опн-10 кВ на наличие сколов и пожогов, все чисто. тт-10 кВ проверили упз, рабочие. может быть из-за того, что на тт-110 кВ по стороне НН изоляция проводов потресканная, усохшаяся? на клеммниках влаги нет, но грешу что в гофре мог из за перепада температур образоваться конденсат, что и привело к небалансу токов . кто что знает подскажите.
Бывали подобные вещи на пс 35/6 кВ, пару раз. Причина оказывалась банальной. Цепи РЗА, ШУ от транса 35/6кВ и МВ-35 к ЗРУ-6кВ, были проложены в металлической трубе, причем средняя точка трубы значительно ниже концов, соответственно мороз «рвал» изоляцию, в оттепель сработать могло все что угодно. Лечилось конструированием эстокады из перфорированных лотков и замены поврежденных кабелей.
Однажды были проблемы в проходном РШ в клеммниках, тоже тогда дня за три всю ПС перелопатили, не успели тока ВИ сделать, на неисправность случайно набрели…
Могу пожелать Вам тока удачи, ибо нет ничего хуже «плавающей» неисправности.
Попробуйте заменить диф реле, проверьте все клеммные коробки, особенно на улице, можно «мегернуть» контрольные кабели. Судя по тексту Вы кажется «сетивик», без релейщиков там делать нечего, такие проблемы решаются совместно.