Differentialbeskyttelse af transformere

Differentialbeskyttelse bruges som hovedbeskyttelse af transformere i tilfælde af beskadigelse af deres viklinger, indgange og samleskinner. På grund af dens relative kompleksitet er differentialbeskyttelse kun installeret på enkeltvirkende transformere på 6300 kVA og derover, på transformere, der arbejder parallelt med en kapacitet på 4000 kVA og derover, og på transformere med en kapacitet på 1000 kVA og derover, hvis brudstrøm giver ikke en beskyttende effekt, og overstrømsbeskyttelsen har en tidsforsinkelse på mere end 1 s.

Differentialbeskyttelse er baseret på princippet om at sammenligne værdierne af strømmene i begyndelsen og slutningen af ​​den beskyttede zone, for eksempel begyndelsen og slutningen af ​​viklingerne af en krafttransformator, generator osv. Især er området mellem strømtransformatorer monteret på over- og undersiden af ​​krafttransformatoren betragtet som et beskyttet område.

Funktionen af ​​differentialbeskyttelse er illustreret i fig. Strømtransformatorer TT1 og TT2 er installeret på begge sider af transformeren, hvis sekundære viklinger er forbundet i serie. Et strømrelæ T er forbundet parallelt med dem.Hvis egenskaberne for strømtransformatorerne er de samme, så i normal tilstand, såvel som i tilfælde af en ekstern kortslutning, vil strømmene i strømtransformatorernes sekundære viklinger være ens, deres forskel vil være nul, strømmen vil ikke strømme gennem viklingen af ​​det nuværende relæ T, derfor vil beskyttelsen det ikke fungere.

I tilfælde af en kortslutning i transformeren og på et hvilket som helst punkt i det beskyttede område, for eksempel i transformerens vikling, vil der strømme en strøm gennem viklingen af ​​relæet T, og hvis dets værdi er lig med eller større end driftsværdien relæets strøm, så vil relæet fungere, og gennem de relevante hjælpeanordninger vil den beskadigede sektion slukkes. Dette system vil fungere fase-til-fase og turn-to-turn.

Ris. 1. Differentialbeskyttelse af transformeren: a — strømfordeling ved normal drift, b — det samme med kortslutning i transformeren

Differentialbeskyttelse har høj følsomhed og er hurtigvirkende, da den ikke kræver en tidsforsinkelse, kan den udføres med en øjeblikkelig handling, som er dens vigtigste positive egenskab. Det giver dog ikke beskyttelse mod eksterne kortslutninger og kan forårsage falske brud, hvis der er et åbent kredsløb i de sekundære bindingsledninger.

Ris. 2. Differentialbeskyttelse af to transformere, der arbejder parallelt