Overstrømsbeskyttelse af transformere

Strømtransformatorer er strukturelt pålidelige nok på grund af fraværet af roterende dele. Under drift er skader og forstyrrelser i normal drift dog mulige og forekommer. Fejl i krafttransformatorer: rotation af kredsløb, kortslutning af kabinettet, kortslutning af viklinger, kortslutning af indgange osv., unormale tilstande: utilladelige overbelastninger, sænkning af olieniveauet, dets nedbrydning ved overophedning, passering af en ekstern kortslutning sammensatte strømme.

Strømtransformatorer med relativt lav effekt er normalt beskyttet af sikringer på højspændingssiden og sikringer eller afbrydere på siden af ​​lavspændingsudgangsledningerne. Sikringsstrømmen for højspændingssikringen vælges under hensyntagen til indstillingen fra magnetiseringsstrømmen, når strømtransformatoren tændes under driftsspændingen. Med dette i tankerne, sikringens mærkestrøm

hvor Azhs-strøm af højspændingssikringen, A, Azn.tr. — transformatorens mærkestrøm, A.

Korrespondancen af ​​højspændingssikringer til strømtransformatorerne beskyttet af dem med en spænding på 6 — 10 kV er angivet i opslagsbøgerne. Beskyttelse ved hjælp af sikringer udføres strukturelt på den enkleste måde, men der er ulemper - ustabilitet af beskyttelsesparametrene, hvilket kan føre til en uacceptabel stigning i beskyttelsesresponstiden for nogle typer intern skade på krafttransformatorer. Med sikringssikring opstår der vanskeligheder med at koordinere beskyttelsen af ​​tilstødende netafsnit. Mere avanceret relæoverstrømsbeskyttelse af transformere (fig. 1).

Fig. 1. Ordningen med overstrømsbeskyttelse mod overbelastning af en nedtrappet to-vindet transformer med direkte forsyning

Strømtransformatorer CT'er får strøm fra højspændingssiden (effekt). Hvis de blev installeret på lavspændingssiden (som vist i diagrammet med en stiplet linje), så vil beskyttelsen kun virke i tilfælde af fejl i 6,6 kV-skinnerne og de tilhørende belastninger, da der i dette tilfælde er en kort kredsløbsstrømme vil ikke passere gennem strømtransformatorerne...

Hvis nogen af ​​transformatorens tre faser er beskadiget, vil kortslutningsstrømmen passere gennem den tilsvarende strømtransformator, lukke kontakterne på driftsrelæet T, som vil aktivere tidsrelæet B, og gennem det mellemrelæet P, driftsstrømmen vil aktivere udløsningsspolen KO-1, som vil udløse afbryder B1 ved at frakoble beskyttelsestransformatoren.

Ris. 2. Ordning for overstrømsstrømbeskyttelse af transformeren

I fig. 2 viser et diagram over en transformerstation, der forsyner to grupper af belastninger på lavspændingssiden.Her er transformeren beskyttet på begge sider med højere og lavere spænding. Begge sektioner drives af separate kontakter. Til normal drift giver kredsløbet tre sæt overstrømsbeskyttelse: to af dem på den lavere spændingsside og et på den højere spændingsside.

Driftsstrømmen af ​​beskyttelsen installeret på lavspændingssiden vælges i henhold til belastningen af ​​dets kredsløb under hensyntagen til startstrømmene af motorerne, der betjenes af denne del af kredsløbet. Forsinkelsen vælges i henhold til selektivitetsbetingelserne med beskyttelse af de elementer, der er forbundet til denne del af kredsløbet. Driftsstrømmen af ​​beskyttelsen installeret på højspændingssiden bestemmes af den samlede belastning af de to sektioner under hensyntagen til startstrømme for elmotorerne, og lukkerhastigheden er et trin højere end lavspændingssidelukkerhastigheden.

Til overstrømsbeskyttelse af tre viklingstransformere er et sæt beskyttelsesanordninger ikke tilstrækkeligt. For at afbryde kun én vikling i tilfælde af et enkeltspændingssystemsvigt og holde transformeren i drift med to andre viklinger, er det nødvendigt at forsyne hver vikling af transformeren med et uafhængigt sæt overstrømsbeskyttelse... Driftsstrømmen vælges i henhold til belastningen på hver vikling. Forsinkelsen indstilles i henhold til selektivitetstilstanden med beskyttelse af andre elementer i netværket med en given spænding.

Strømtransformatorer tillader normalt betydelige overbelastninger. En transformer af normalt design tillader således dobbelt overbelastning på 10 minutter. Denne tid er ganske nok til, at personalet på vagt kan aflæsse transformeren.Derfor er der installeret overbelastningsbeskyttelse på transformere med en kapacitet på 560 kVA og derover. I transformerstationer med fast vagtpersonale virker beskyttelsen på signalet, og i transformerstationer uden fast vagtpersonale afbryder beskyttelsen den overbelastede transformer eller en del af dens belastning.

Øjeblikkelig overstrømsbeskyttelse med et begrænset driftsområde kaldes overstrøm... For at sikre selektivitet i dækningsområdet indstilles strømafbrydelsen af ​​kortslutningsstrømmene på lavspændingssiden af ​​transformeren, af startstrømmene af elmotorerne, ved kortslutningsstrømmen (SC) for enden af ​​ledningen eller i begyndelsen af ​​næste afsnit. Arten af ​​ændringen i kortslutningsstrømmen, når kortslutningspunktet fjernes fra strømkilden, er vist i fig.

Ris. 3. Diagram over strømbeskyttelse

Driftsbrudstrømmen vælges således, at den ikke udløses ved fejl på den tilstødende ledning. Hertil skal driftsstrømmen være større end lavspændingsskinnernes maksimale kortslutningsstrøm.

Dækningsområdet er defineret grafisk som vist i figur 3. De strømme, der løber under kortslutningen i begyndelsen (punkt 1) og ved slutningen af ​​linjen (punkt 5) samt ved punkt 2 — 4, beregnes. kortslutningsstrømsændringskurve fra strømforsyningen trækkes fra afstanden (kurve 1). Udløsningsstrømmen bestemmes, og på samme graf tegnes udløsningsstrøm linje 2. Skæringspunktet mellem kurve 1 og linie 2 definerer enden af ​​udløsningszonen (skraveret del).

Afbrydelsesstrømmen kan beskytte en hel ledning, hvortil der kun er tilsluttet én transformer, hvis afbrydelsesdriftsstrømmen vælges, så den ikke virker ved lavspændingsfejl, der kommer ud af transformatoren, der skal beskyttes. For at gøre dette skal beregningen tage højde for den maksimale kortslutningsstrøm, der observeres på lavspændingsbusserne. I dette tilfælde vil strømafbrydelsen pålideligt beskytte ledningen, samleskinner og en del af transformatorens højspændingsvikling.

Tripplaner adskiller sig fra overstrømsbeskyttelsesordninger i mangel af tidsrelæer, i stedet for hvilke mellemrelæer er installeret. Overbelastningsbeskyttelse beskytter kun en del af linjen, så den bruges som ekstra beskyttelse. Brugen af ​​strømafbrydelse gør det muligt at accelerere udløsningen af ​​fejl ledsaget af de højeste værdier af kortslutningsstrømme og at reducere tidsforsinkelsen af ​​overstrømsbeskyttelsen. Når strømafbrydelse kombineres med overstrømsbeskyttelse, opnås tidstrinstrømsbeskyttelse: første trin (afbrydelse) fungerer med det samme, og de efterfølgende med tidsforsinkelse.