Hvordan er strømtransformere beskyttet

Til krafttransformatorer med en højspændingsvikling større end 1000 V relæbeskyttelse mod følgende typer skader og unormale driftstilstande:

1) flerfasede fejl i viklingerne og deres terminaler,

2) intern skade (drej en kortslutning i viklingerne og "stålbrand" i det magnetiske kredsløb),

3) enfasede jordfejl,

4) overstrøm i viklingerne på grund af eksterne kortslutninger,

5) overstrøm i viklingerne på grund af overbelastning (hvis muligt),

6) sænke oliestanden.

Når du udfører transformerbeskyttelse, er det nødvendigt at tage hensyn til nogle af karakteristikaene ved dens normale drift: magnetiseringsstrøm, når transformeren er aktiveret, effekten af ​​transformationsforholdet og forbindelseskredsløbene til transformatorviklingerne.

Til beskyttelse mod flerfasefejl i viklinger og terminaler på transformere med kapacitet 6300 kVA og derover, der arbejder uafhængigt, med kapacitet 4000 kVA og derover, der arbejder parallelt, og med kapacitet 1000 kVA og derover, hvis strømafbrydelse ikke giver den nødvendige følsomhed, overstrømsbeskyttelse har en tidsforsinkelse på mere end 0,5 s og ingen gasbeskyttelse, langsgående differensbeskyttelse med cirkulerende strømme, der arbejder kl. afbryde kontakter krafttransformer uden tidsforsinkelse.

Karakteristika for differentiel beskyttelse af transformere sammenlignet med differentiel beskyttelse af generatorer, ledninger mv. er uligheden af ​​de primære strømme af forskellige viklinger af transformeren og deres uoverensstemmelse i det generelle tilfælde i fase.

For at kompensere for strømmenes faseforskydning sekundære viklinger af strømtransformatorer, installeret fra strømtransformatorens stjerne er forbundet i et delta, og de sekundære viklinger af strømtransformatorerne installeret på deltasiden af ​​strømtransformatoren er forbundet i en stjerne. Kompensationen af ​​uligheden af ​​de primære strømme opnås ved det korrekte valg af transformationsforholdene for strømtransformatorerne.

Når det er umuligt at vælge transformationsforholdet for strømtransformatorer på en sådan måde, at forskellen i sekundærstrømmene i differensbeskyttelsens arm er mindre end 10 % (da strømtransformatorer har en standardværdi for transformationsforholdet), når udfører beskyttelse, differentialrelæer af RNT-typen bruges til at kompensere for uligheden i strømmene, mindre ofte udligne transformere og autotransformere.

Hvis der ikke er tilvejebragt langsgående differensbeskyttelse (som regel for enkeltdriftstransformatorer med en kapacitet på mindre end 6300 kVA og for paralleldriftstransformatorer med en kapacitet på mindre end 4000 kVA), er der i disse tilfælde en strømafbrydelse uden tidsforsinkelse dækker en del af transformatorviklingen.

Langsgående differentialbeskyttelse bruges i drifts- og reservetransformatorer til hjælpebehov af termiske kraftværker; strømsvigt er tilladt ved 4000 kVA strøm.

Den enkleste ordning til implementering af langsgående differensbeskyttelse er at afbryde differensstrømmen, som bruges i tilfælde, hvor den opfylder følsomhedskravene. Hvis denne betingelse ikke er opfyldt, anvendes et relæ af RNT-typen i langsgående differentialbeskyttelse.

RNT-relæet har mættede transformere (NT), hvilket giver en reduktion i strømme på grund af magnetiserende startstrømme og ubalancestrømme, der opstår under den transiente proces kl. eksterne kortslutningerog kompenserer for ujævnheden af ​​de sekundære strømme af strømtransformatorer.

Transformatorer styret af belastningsspænding eller flerviklingstransformere med flere forsyningsviklinger, når der på grund af høje ubalancestrømme i relæet ved eksterne kortslutninger, beskyttelse med mættende transformere ikke giver den nødvendige følsomhed, differentialbeskyttelse er forsynet med stop og montering af DZT type relæer eller deres udskiftning.

Beskyttelsen er beregnet på forhånd for tilfælde af brug af relæet uden stop. Hvis det viser sig at være utilstrækkeligt følsomt, skal du bruge et relæ med det mindste antal bremsespoler, der giver den nødvendige følsomhed. Driftsstrømmen for den langsgående differensbeskyttelse skal skelnes fra magnetiserings- og ubalancestrømmene.

Beskyttelse af krafttransformatorer mod intern skade

Til beskyttelse mod indre skader (viklingsskader ledsaget af gasudslip) og mod et fald i olieniveauet i transformere med en kapacitet på 6300 kVA og mere, samt transformere med en kapacitet på 1000 - 4000 kVA, som ikke har differential sikring eller afbrydelse, og hvis overstrømssikringen har en tidsforsinkelse på 1 s eller mere, påføres en gassikring med handling på signalet ved lav og ved nedlukning ved intens gasdannelse... Brug af gassikring er obligatorisk for interne transformere med en kapacitet på 630 kVA og mere, uanset tilstedeværelsen af ​​andre hurtigvirkende beskyttelser.

Gasbeskyttelse er installeret på transformere, autotransformere og oliekølede reaktorer med ekspandere og udføres ved hjælp af float-, padle- og kopgasrelæer. Gasbeskyttelse er transformatorernes eneste beskyttelse mod magnetkredsens "stålbrand", som opstår, når isoleringen mellem stålpladerne går i stykker.

Gasbeskyttelse er tilladt for både lavt og højt gassignal på differentielt beskyttede eller udløse transformere, uden kontakter, og i et indendørs værksted, der er normeret til 1600 kVA eller mindre med kortslutningsbeskyttelse på forsyningssiden.

Beskyttelse af transformere mod enfasede jordfejl

Til beskyttelse mod enfasede jordfejl af step-up-transformere med en kapacitet på 1000 kVA og derover forbundet til netværk med høje jordfejlsstrømme, samt step-down-transformere med en jordet nul, maksimal nul-sekvens beskyttelse mod ekstern jord fejlstrømme er tilvejebragt, der virker på aftrækkeren.

På grund af den udbredte brug af transformere 6 — 10 / 0,4 — 0,23 kV med et delta-stjerne-forbindelsesskema, med en fast jordet neutral på 0,4 kV-siden, hvor reaktansen og den aktive modstand af nulsekvensen er lig med modstandene af den positive sekvens vil de enfasede kortslutningsstrømme på 0,4 kV-siden være lig de trefasede kortslutningsstrømme under kortslutninger ved eller nær transformatorterminalerne.

Ved disse strømme kan den maksimale strømbeskyttelse installeret på HV-siden fungere med tilstrækkelig følsomhed, og det er tilladt ikke at installere beskyttelse i den neutrale del af transformeren, så den kun skal beskytte transformeren med et grundlæggende blokdiagram af transformeren med en lang bus kanal… Beskyttelsesrelæets udløsningsstrøm mod enfasede kortslutninger af kortsluttede transformere på 0,4 kV-siden (beskyttelsen tilsluttes strømtransformatoren i kugleledningen i transformatorens neutrale del) skal være til tilslutning viklingerne:

hvor kn-pålidelighedsfaktor lig med 1,15-1,25; kn er en koefficient under hensyntagen til overbelastningen og lig med 1,3 for olie og 1,4 for tørre transformere i mangel af designdata, hvad er relæets returkoefficient, hvor er transformationskoefficienten for den nuværende transformer, Aznominal t - nominel strømtransformatorens strøm.

I netværk med lav jordstrøm installeres beskyttelse mod enfasede jordfejl med udløsning på transformere, hvis en sådan beskyttelse er tilgængelig i netværket.

Beskyttelse af transformatorer mod overstrøm i viklingerne forårsaget af eksterne kortslutninger

For at beskytte nedtrapningstransformatorer mod strømme forårsaget af eksterne kortslutninger, er overbelastningsbeskyttelse tilvejebragt uden udløsning eller med start fra underspændingsrelæet, der aktiverer afbryderen. På grund af den lave følsomhed anvendes overstrømsbeskyttelse uden start fra underspændingsrelæet kun på transformere med en kapacitet på op til 1000 kVA.

For at beskytte step-up transformere mod eksterne kortslutninger. maksimal overstrømsbeskyttelse med spændingsrelæ eller restoverstrømsbeskyttelse.

Underspændingsrelæ, der starter overstrømsbeskyttelse for multi-windede step-up transformere, viser sig at være ret komplekst (på grund af tilstedeværelsen af ​​flere sæt underspændingsrelæer) og utilstrækkeligt følsomt over for strøm. I dette tilfælde restoverstrømsbeskyttelse... Sidstnævnte anbefales til step-up transformere med en kapacitet på 1000 kVA og mere med en solid jordet nul.

Hvis step-up-transformatorbeskyttelsen ikke giver den nødvendige følsomhed, kan strømrelæer med passende generatorbeskyttelse bruges til at beskytte transformerne.

I nogle tilfælde bruges negativ sekvens overstrømsbeskyttelse til at beskytte krafttransformatorer, som let kombineres med lignende beskyttelse af generatorer.

I flerviklingstransformatorer, der forsynes fra flere sider, er der tilvejebragt retningsbestemt beskyttelse for at sikre selektivitet.

Til overbelastningsbeskyttelse af flere transformere, der arbejder parallelt med en kapacitet på 400 kVA og mere, såvel som i tilfælde af separat drift og tilstedeværelsen af ​​en automatisk overførselskontakt, er der tilvejebragt en enfaset overstrømsstrømbeskyttelse, der virker på signalet.

I uovervågede transformerstationer kan der udføres beskyttelse med effekt af automatisk aflæsning eller udløsning af transformeren.