Overstrømsbeskyttelse av transformatorer
Krafttransformatorer er strukturelt pålitelige nok på grunn av fraværet av roterende deler. Under drift er det imidlertid mulig og oppstår skader og forstyrrelser i normal drift. Svikt i krafttransformatorer: rotasjon av kretser, kortslutning av kabinettet, kortslutning av viklinger, kortslutning av innganger, etc., unormale moduser: utillatte overbelastninger, senking av oljenivået, dens nedbrytning ved overoppheting, passering av en ekstern kortslutning sammensatte strømmer.
Krafttransformatorer med relativt lav effekt er vanligvis beskyttet av sikringer på høyspenningssiden og sikringer eller effektbrytere på siden av lavspentutgangslinjene. Sikringsstrømmen til høyspenningssikringen velges under hensyntagen til innstillingen fra magnetiseringsstrømmen når krafttransformatoren slås på under driftsspenningen. Med dette i tankene, merkestrømmen til sikringen
hvor Azhs-strømmen til høyspentsikringen, A, Azn.tr. — merkestrømmen til transformatoren, A.
Korrespondansen mellom høyspentsikringer til krafttransformatorene beskyttet av dem med en spenning på 6 - 10 kV er gitt i oppslagsbøkene. Beskyttelse ved hjelp av sikringer utføres strukturelt på den enkleste måten, men det er ulemper - ustabilitet av beskyttelsesparametrene, noe som kan føre til en uakseptabel økning i beskyttelsesresponstiden for noen typer intern skade på krafttransformatorer. Med sikringssikring oppstår det vanskeligheter med å koordinere beskyttelsen av tilstøtende nettseksjoner. Mer avansert reléoverstrømsbeskyttelse av transformatorer (fig. 1).
Fig. 1. Ordningen med overstrømsstrømbeskyttelse mot overbelastning av en nedtrappet to-viklingstransformator med direkte forsyning
Strømtransformatorer CT-er drives fra høyspenningssiden (effekt). Hvis de ble installert på lavspenningssiden (som vist i diagrammet med en stiplet linje), vil beskyttelsen kun fungere ved feil på 6,6 kV samleskinnene og tilhørende belastninger, siden det i dette tilfellet er en kort kretsstrømmer vil ikke passere gjennom strømtransformatorene...
Hvis noen av de tre fasene til transformatoren er skadet, vil kortslutningsstrømmen passere gjennom den tilsvarende strømtransformatoren, lukke kontaktene til driftsreléet T, som vil aktivere tidsreléet B, og gjennom det mellomreléet P, driftsstrømmen vil aktivere utløsespolen KO-1 som vil utløse bryter B1 ved å koble fra beskyttelsestransformatoren.
Ris. 2. Skjema for overstrømsstrømbeskyttelse av transformatoren
I fig. 2 viser et diagram over en transformatorstasjon som forsyner to grupper laster på lavspenningssiden.Her er transformatoren beskyttet på begge sider med høyere og lavere spenning. Begge seksjoner drives av separate brytere. For normal drift gir kretsen tre sett med overstrømsbeskyttelse: to av dem på den lavere spenningssiden og en på den høyere spenningssiden.
Driftsstrømmen til beskyttelsen installert på lavspenningssiden velges i henhold til belastningen på kretsen, under hensyntagen til startstrømmene til motorene som betjenes av denne delen av kretsen. Forsinkelsen velges i henhold til selektivitetsbetingelsene med beskyttelse av elementene som er koblet til denne delen av kretsen. Driftsstrømmen til beskyttelsen installert på høyspenningssiden bestemmes av den totale belastningen til de to seksjonene, under hensyntagen til startstrømmene til de elektriske motorene, og lukkerhastigheten er ett trinn høyere enn lavspent sidelukkerhastigheten.
For overstrømsbeskyttelse av tre viklingstransformatorer er ett sett med beskyttelsesenheter ikke tilstrekkelig. For å koble fra kun én vikling i tilfelle en enkeltspenningssystemfeil og holde transformatoren i drift med to andre viklinger, er det nødvendig å forsyne hver vikling på transformatoren med et uavhengig sett med overstrømsbeskyttelse... Driftsstrømmen velges i henhold til belastningen på hver vikling. Forsinkelsen settes i henhold til selektivitetstilstanden med beskyttelse av andre elementer i nettverket med en gitt spenning.
Krafttransformatorer tillater vanligvis betydelige overbelastninger. Dermed tillater en transformator med normal design dobbel overbelastning på 10 minutter. Denne tiden er nok til at personellet på vakt kan losse transformatoren.Derfor er overbelastningsvern installert på transformatorer med en kapasitet på 560 kVA og over. I nettstasjoner med fast personell på vakt virker vernet på signalet, og i nettstasjoner uten fast personell på vakt slår vernet av den overbelastede transformatoren eller deler av dennes last.
Øyeblikkelig overstrømbeskyttelse med et begrenset driftsområde kalles overstrøm... For å sikre selektivitet i dekningsområdet settes strømavbruddet av kortslutningsstrømmene på lavspenningssiden av transformatoren, av startstrømmene av de elektriske motorene, ved kortslutningsstrømmen (SC) på slutten av linjen eller i begynnelsen av neste seksjon. Arten av endringen i kortslutningsstrøm når kortslutningspunktet fjernes fra strømkilden er vist i fig.
Ris. 3. Diagram over strømvern
Driftsbrytestrømmen velges slik at den ikke løser ut ved feil på tilstøtende ledning. For dette må driftsstrømmen være større enn den maksimale kortslutningsstrømmen til lavspenningsskinnene.
Dekningsområdet er definert grafisk som vist i figur 3. Strømmene som flyter under kortslutningen ved begynnelsen (punkt 1) og på slutten av linjen (punkt 5) samt punkt 2 — 4 beregnes. kortslutningsstrøm endringskurve fra strømforsyningen trekkes fra avstanden (kurve 1). Utløsningsstrømmen bestemmes og på samme graf tegnes utløsningsstrøm linje 2. Skjæringspunktet for kurve 1 med linje 2 definerer enden av utløsningssonen (skravert del).
Avbruddsstrømmen kan beskytte en hel ledning som kun én transformator er tilkoblet, dersom avbruddsdriftsstrømmen velges slik at den ikke fungerer ved lavspenningsfeil som kommer ut av transformatoren som skal beskyttes. For å gjøre dette må beregningen ta hensyn til den maksimale kortslutningsstrømmen observert på lavspentbussene. I dette tilfellet vil strømavbruddet pålitelig beskytte linjen, samleskinnene og en del av høyspenningsviklingen til transformatoren.
Utkoblingsordninger skiller seg fra overstrømsbeskyttelsesordninger i fravær av tidsreleer, i stedet for hvilke mellomreleer som er installert. Overbelastningsbeskyttelse beskytter kun en del av linjen, så den brukes som ekstra beskyttelse. Bruken av strømavbrudd gjør det mulig å akselerere utløsningen av feil ledsaget av de høyeste verdiene av kortslutningsstrømmer og å redusere tidsforsinkelsen til overstrømbeskyttelsen. Når strømavbrudd kombineres med overstrømsbeskyttelse, oppnås tidstrinns strømbeskyttelse: første trinn (avbrudd) fungerer umiddelbart, og de påfølgende med tidsforsinkelse.