Hur skyddas krafttransformatorer

För krafttransformatorer med en högspänningslindning större än 1000 V reläskydd mot följande typer av skador och onormala driftlägen:

1) flerfasfel i lindningarna och deras terminaler,

2) intern skada (vänd en kortslutning i lindningarna och "stålbrand" i magnetkretsen),

3) enfas jordfel,

4) överström i lindningarna på grund av externa kortslutningar,

5) överström i lindningarna på grund av överbelastning (om möjligt),

6) sänka oljenivån.

När du utför transformatorskydd är det nödvändigt att ta hänsyn till några av egenskaperna hos dess normala drift: magnetiseringsström när transformatorn är strömsatt, effekten av transformationsförhållandet och anslutningskretsarna för transformatorlindningarna.

För skydd mot flerfasfel i lindningar och terminaler på transformatorer med kapacitet 6300 kVA och högre, som arbetar oberoende, med kapacitet 4000 kVA och däröver, som arbetar parallellt, och med kapacitet 1000 kVA och högre, om strömavbrott ger inte den nödvändiga känsligheten, överströmsskydd har en tidsfördröjning på mer än 0,5 s och inget gasskydd, longitudinellt differentialskydd med cirkulerande strömmar som arbetar kl. koppla bort strömbrytare krafttransformator utan tidsfördröjning.

Egenskaper för differentiellt skydd av transformatorer jämfört med differentiellt skydd för generatorer, ledningar etc. är ojämlikheten mellan primärströmmarna för olika lindningar av transformatorn och deras obalans i det allmänna fallet i fas.

För att kompensera för strömmarnas fasförskjutning sekundärlindningar av strömtransformatorer, installerade från krafttransformatorns stjärna är anslutna i ett delta, och sekundärlindningarna på strömtransformatorerna installerade på deltasidan av krafttransformatorn är anslutna i en stjärna. Kompensationen av primärströmmarnas ojämlikhet uppnås genom korrekt val av transformationsförhållandena för strömtransformatorerna.

När det är omöjligt att välja transformationsförhållandet för strömtransformatorer på ett sådant sätt att skillnaden i sekundärströmmarna i differentialskyddets arm är mindre än 10 % (eftersom strömtransformatorer har ett standardvärde på transformationsförhållandet), när utför skydd, differentialreläer av RNT-typ används för att kompensera för ojämlikheten i strömmarna, mer sällan utjämnar transformatorer och autotransformatorer.

Om longitudinellt differentialskydd inte tillhandahålls (som regel för enstaka drifttransformatorer med en kapacitet på mindre än 6300 kVA och för parallelldriftstransformatorer med en kapacitet på mindre än 4000 kVA), då i dessa fall ett strömavbrott utan tidsfördröjning täcker en del av transformatorlindningen.

Longitudinellt differentialskydd används i drift- och reservtransformatorer för hjälpbehov av värmekraftverk; strömavbrott tillåts vid 4000 kVA effekt.

Det enklaste schemat för att implementera longitudinellt differentialskydd är att avbryta differentialströmmen, som används i fall där den uppfyller känslighetskraven. Om detta villkor inte är uppfyllt, används ett relä av RNT-typ i longitudinellt differentialskydd.

RNT-reläet har mättade transformatorer (NT), vilket ger en minskning av strömmar på grund av magnetiserande inkopplingsströmmar och obalansströmmar som uppstår under transientprocessen kl. externa kortslutningaroch kompenserar för ojämnheten i sekundärströmmarna hos strömtransformatorer.

Transformatorer styrda av lastspänning eller flerlindade transformatorer med flera matningslindningar, då på grund av höga obalansströmmar i reläet vid externa kortslutningar, skydd med mättande transformatorer inte ger erforderlig känslighet, differentialskydd tillhandahålls med stopp och installation av DZT typ reläer eller deras ersättning.

Skyddet beräknas i förväg för fallet med användning av reläet utan stopp. Om det visar sig vara otillräckligt känsligt, använd ett relä med minsta antal bromsspolar som ger den erforderliga känsligheten. Driftströmmen för det longitudinella differentialskyddet måste särskiljas från magnetiserings- och obalansströmmarna.

Skydd av krafttransformatorer från inre skador

För skydd mot inre skador (lindningsskador som åtföljs av gasutsläpp) och mot ett fall i oljenivån hos transformatorer med en kapacitet på 6300 kVA och mer, samt transformatorer med en kapacitet på 1000 - 4000 kVA, som inte har differential skydd eller avbrott, och om överströmsskyddet har en tidsfördröjning på 1 s eller mer, appliceras ett gasskydd med åtgärd på signalen vid låg och vid avstängning vid intensiv gasbildning... Användning av gasskydd är obligatoriskt för interna transformatorer med en kapacitet på 630 kVA och mer, oavsett förekomst av andra snabbverkande skydd.

Gasskydd är installerat på transformatorer, autotransformatorer och oljekylda reaktorer med expander och utförs med hjälp av flottör-, paddel- och koppgasreläer. Gasskydd är transformatorernas enda skydd mot magnetkretsens "stålbrand", som uppstår när isoleringen mellan stålplåtarna går sönder.

Gasskydd är tillåtet för både låg- och höggassignal på differentiellt skyddade eller utlösningstransformatorer, utan brytare, och i en inomhusverkstad klassad till 1600 kVA eller mindre med kortslutningsskydd på matningssidan.

Skydd av transformatorer från enfas jordfel

För skydd mot enfas jordfel av step-up transformatorer med en kapacitet på 1000 kVA och däröver anslutna till nätverk med höga jordfelsströmmar, samt step-down transformatorer med jordad noll, maximalt nollföljdsskydd mot extern jord felströmmar tillhandahålls, som verkar på avtryckaren.

På grund av den utbredda användningen av transformatorer 6 — 10 / 0,4 — 0,23 kV med ett delta-stjärnanslutningsschema, med en fast jordad neutral på 0,4 kV-sidan, där nollsekvensens reaktans och aktiva motstånd är lika med resistanserna av den positiva sekvensen kommer de enfasiga kortslutningsströmmarna på 0,4 kV-sidan att vara lika med de trefasiga kortslutningsströmmarna under kortslutningar vid eller nära transformatorterminalerna.

Vid dessa strömmar kan det maximala strömskyddet installerat på HV-sidan fungera med tillräcklig känslighet, och det är tillåtet att inte installera skydd i den neutrala delen av transformatorn, vilket bara lämnar det för att skydda transformatorn med ett grundläggande blockschema för transformatorn med en lång busskanal… Skyddsreläets utlösningsström mot enfas kortslutning av kortslutna transformatorer på 0,4 kV-sidan (skyddet ansluts till strömtransformatorn i kultråden i transformatorns neutrala del) måste vara för anslutning lindningarna:

där kn-tillförlitlighetsfaktor är lika med 1,15-1,25; kn är en koefficient som tar hänsyn till överbelastningen och lika med 1,3 för olja och 1,4 för torra transformatorer i avsaknad av designdata, vad är reläets returkoefficient, var är transformationskoefficienten för strömtransformatorn, Aznominal t - nominell krafttransformatorns ström.

I nät med låga jordströmmar installeras skydd mot enfas jordfel med utlösningsverkan på transformatorer, om sådant skydd finns i nätet.

Skydd av transformatorer från överström i lindningarna orsakade av externa kortslutningar

För att skydda nedtrappningstransformatorer mot strömmar orsakade av externa kortslutningar tillhandahålls överbelastningsskydd utan utlösning eller med start från underspänningsreläet som aktiverar brytaren. På grund av den låga känsligheten används överströmsskydd utan start från underspänningsreläet endast på transformatorer med en kapacitet på upp till 1000 kVA.

För att skydda step-up transformatorer från externa kortslutningar. maximalt överströmsskydd med spänningsrelä eller restöverströmsskydd.

Underspänningsrelä som startar överströmsskydd för flerlindade step-up transformatorer visar sig vara ganska komplicerat (på grund av närvaron av flera uppsättningar underspänningsreläer) och otillräckligt känsligt för ström. I detta fall restöverströmsskydd... Det senare rekommenderas för step-up transformatorer med en kapacitet på 1000 kVA och mer med en solid jordad noll.

Om transformatorskyddet inte ger erforderlig känslighet kan strömreläer med lämpligt generatorskydd användas för att skydda transformatorerna.

I vissa fall används överströmsskydd med negativ sekvens för att skydda krafttransformatorer, vilket enkelt kombineras med liknande skydd av generatorer.

I flerlindade transformatorer som matas från flera sidor tillhandahålls riktningsskydd för att säkerställa selektivitet.

För överbelastningsskydd av flera transformatorer som arbetar parallellt med en kapacitet på 400 kVA och mer, såväl som vid separat drift och närvaron av en automatisk överföringsomkopplare, tillhandahålls ett enfas överströmsskydd som verkar på signalen.

I obevakade transformatorstationer kan skydd med effekten av automatisk avlastning eller utlösning av transformatorn utföras.