Hvordan er krafttransformatorer beskyttet

For krafttransformatorer med en høyspenningsvikling større enn 1000 V relébeskyttelse mot følgende typer skader og unormale driftsmoduser:

1) flerfasefeil i viklingene og deres terminaler,

2) intern skade (snu en kortslutning i viklingene og "stålbrann" i den magnetiske kretsen),

3) enfase jordfeil,

4) overstrøm i viklingene på grunn av eksterne kortslutninger,

5) overstrøm i viklingene på grunn av overbelastning (hvis mulig),

6) senke oljenivået.

Når du utfører transformatorbeskyttelse, er det nødvendig å ta hensyn til noen av egenskapene til normal drift: magnetiseringsstrøm når transformatoren er energisert, effekten av transformasjonsforholdet og koblingskretsene til transformatorviklingene.

For beskyttelse mot flerfasefeil i viklingene og terminalene til transformatorer med kapasitet 6300 kVA og over, som opererer uavhengig, med kapasitet 4000 kVA og over, som opererer parallelt, og med kapasitet 1000 kVA og over, hvis gjeldende avbrudd gir ikke den nødvendige følsomheten, overstrømsbeskyttelse har en tidsforsinkelse på mer enn 0,5 s og ingen gassbeskyttelse, langsgående differensialbeskyttelse med sirkulasjonsstrømmer som opererer kl. koble fra brytere krafttransformator uten tidsforsinkelse.

Kjennetegn på differensialbeskyttelse av transformatorer sammenlignet med differensialbeskyttelse av generatorer, linjer, etc. er ulikheten mellom primærstrømmene til forskjellige viklinger av transformatoren og deres misforhold i det generelle tilfellet i fase.

For å kompensere for faseforskyvningen til strømmene sekundærviklinger av strømtransformatorer, installert fra stjernen til krafttransformatoren er koblet i et delta, og sekundærviklingene til strømtransformatorene installert på deltasiden av krafttransformatoren er koblet i en stjerne. Kompensasjonen av ulikheten til primærstrømmene oppnås ved riktig valg av transformasjonsforholdene til strømtransformatorene.

Når det er umulig å velge transformasjonsforholdet til strømtransformatorer på en slik måte at forskjellen i sekundærstrømmene i differensialvernets arm er mindre enn 10 % (siden strømtransformatorer har en standardverdi på transformasjonsforholdet), når som utfører beskyttelse, brukes differensialreleer av RNT-typen for å kompensere for ulikheten i strømmene, sjeldnere utjevning av transformatorer og autotransformatorer.

Hvis det ikke er gitt langsgående differensialbeskyttelse (som regel for enkeltdriftstransformatorer med en kapasitet på mindre enn 6300 kVA og for parallelldriftstransformatorer med en kapasitet på mindre enn 4000 kVA), vil i disse tilfellene et strømavbrudd uten tidsforsinkelse som dekker en del av transformatorviklingen.

Langsgående differensialbeskyttelse brukes i drifts- og reservetransformatorer for hjelpebehov til termiske kraftverk; strømbrudd er tillatt ved 4000 kVA strøm.

Den enkleste ordningen for å implementere langsgående differensialbeskyttelse er å avbryte differensialstrømmen, som brukes i tilfeller der den oppfyller følsomhetskravene. Hvis denne betingelsen ikke er oppfylt, brukes et relé av typen RNT i langsgående differensialbeskyttelse.

RNT-relé har mettede transformatorer (NT), som gir en reduksjon i strømmer på grunn av magnetiserende startstrømmer og ubalansestrømmer som oppstår under transientprosessen kl. eksterne kortslutningerog kompenserer for ujevnheten i sekundærstrømmene til strømtransformatorer.

Transformatorer styrt av lastspenning eller flerviklingstransformatorer med flere forsyningsviklinger, når på grunn av høye ubalansestrømmer i reléet ved eksterne kortslutninger, gir beskyttelse med mettende transformatorer ikke nødvendig følsomhet, differensialbeskyttelse leveres med stopp og installasjon av DZT type reléer eller deres erstatning.

Beskyttelsen er beregnet på forhånd for bruk av reléet uten stopp. Hvis det viser seg å være utilstrekkelig følsomt, bruk et relé med minimum antall bremsespoler som gir den nødvendige følsomheten. Driftsstrømmen til den langsgående differensialbeskyttelsen må skilles fra magnetiserings- og ubalansestrømmene.

Beskyttelse av krafttransformatorer mot indre skader

For beskyttelse mot indre skader (viklingsskader ledsaget av gassutslipp) og mot et fall i oljenivået til transformatorer med en kapasitet på 6300 kVA og mer, samt transformatorer med en kapasitet på 1000 - 4000 kVA, som ikke har differensial vern eller avbrudd, og dersom overstrømsvernet har en tidsforsinkelse på 1 s eller mer, påføres en gassvern med handling på signalet ved lavt og ved avstengning ved intens gassdannelse... Bruk av gassvern er obligatorisk for interne transformatorer med en kapasitet på 630 kVA og mer, uavhengig av tilstedeværelsen av andre hurtigvirkende beskyttelser.

Gassbeskyttelse er installert på transformatorer, autotransformatorer og oljekjølte reaktorer med ekspandere og utføres ved hjelp av flyte-, padle- og koppgassreléer. Gassbeskyttelse er den eneste beskyttelsen av transformatorer mot "stålbrannen" i magnetkretsen, som oppstår når isolasjonen mellom stålplatene ryker.

Gassbeskyttelse er tillatt for både lavt og høyt gasssignal på differensialbeskyttede eller utløse transformatorer, uten brytere, og i et innendørs verksted klassifisert til 1600 kVA eller mindre med kortslutningsbeskyttelse på tilførselssiden.

Beskyttelse av transformatorer mot enfase jordfeil

For beskyttelse mot enfase jordfeil av step-up transformatorer med en kapasitet på 1000 kVA og over koblet til nettverk med høye jordfeilstrømmer, samt step-down transformatorer med en jordet nøytral, maksimal null-sekvens beskyttelse mot ekstern jord feilstrømmer er gitt, som virker på trigger.

På grunn av den utbredte bruken av transformatorer 6 — 10 / 0,4 — 0,23 kV med et delta-stjerne koblingsskjema, med en godt jordet nøytral på 0,4 kV-siden, der reaktansen og den aktive motstanden til nullsekvensen er lik motstandene av den positive sekvensen vil de enfasede kortslutningsstrømmene på 0,4 kV-siden være lik de trefasede kortslutningsstrømmene under kortslutninger ved eller nær transformatorterminalene.

Ved disse strømmene kan den maksimale strømbeskyttelsen installert på HV-siden fungere med tilstrekkelig følsomhet, og det er tillatt å ikke installere beskyttelse i den nøytrale delen av transformatoren, og la den kun beskytte transformatoren med et grunnleggende blokkskjema av transformatoren med en lang buss kanal… Utløserstrømmen til beskyttelsesreléet mot enfase kortslutninger av kortsluttede transformatorer på 0,4 kV-siden (beskyttelsen kobles til strømtransformatoren i kuleledningen i den nøytrale delen av transformatoren) må være for tilkobling viklingene:

hvor kn-pålitelighetsfaktor lik 1,15-1,25; kn er en koeffisient som tar hensyn til overbelastningen og lik 1,3 for olje og 1,4 for tørre transformatorer i fravær av designdata, hva er returkoeffisienten til reléet, hvor er transformasjonskoeffisienten til strømtransformatoren, Aznominal t - nominell strøm til krafttransformatoren.

I nett med lav jordstrøm monteres beskyttelse mot enfase jordfeil med utløsning på transformatorer, dersom slik beskyttelse er tilgjengelig i nettet.

Beskyttelse av transformatorer mot overstrøm i viklingene forårsaket av eksterne kortslutninger

For å beskytte nedtrappingstransformatorer mot strømmer forårsaket av eksterne kortslutninger, er overbelastningsbeskyttelse gitt uten utløsning eller med start fra underspenningsreléet som virker for å åpne bryteren. På grunn av den lave følsomheten brukes overstrømsbeskyttelse uten å starte fra underspenningsreléet kun på transformatorer med en kapasitet på opptil 1000 kVA.

For å beskytte step-up transformatorer mot eksterne kortslutninger. maksimal overstrømsbeskyttelse med spenningsfrigjøringsrelé eller restoverstrømsbeskyttelse.

Underspenningsrelé som starter overstrømsbeskyttelse for flerviklings opptrappingstransformatorer viser seg å være ganske komplisert (på grunn av tilstedeværelsen av flere sett med underspenningsreleer) og utilstrekkelig følsomme for strøm. I dette tilfellet restoverstrømsvern... Sistnevnte anbefales for opptrappingstransformatorer med en kapasitet på 1000 kVA og mer med en solid jordet nøytral.

Hvis opptrappingstransformatorbeskyttelsen ikke gir den nødvendige følsomheten, kan strømreleer med passende generatorbeskyttelse brukes for å beskytte transformatorene.

I noen tilfeller brukes overstrømsbeskyttelse i negativ sekvens for å beskytte krafttransformatorer, som enkelt kombineres med tilsvarende beskyttelse av generatorer.

I flerviklingstransformatorer som mates fra flere sider, er det gitt retningsbeskyttelse for å sikre selektivitet.

For overbelastningsbeskyttelse av flere transformatorer som opererer parallelt med en kapasitet på 400 kVA og mer, så vel som i tilfelle separat drift og tilstedeværelse av en automatisk overføringsbryter, er det gitt en enfaset overstrømsstrømbeskyttelse som virker på signalet.

I ubetjente transformatorstasjoner kan det utføres beskyttelse med effekt av automatisk avlastning eller utløsning av transformatoren.