Överströmsskydd av transformatorer

Krafttransformatorer är tillräckligt tillförlitliga på grund av frånvaron av roterande delar. Under drift är dock skador och störningar i normal drift möjliga och uppstår. Fel på krafttransformatorer: rotation av kretsar, kortslutning av höljet, kortslutning av lindningar, kortslutning av ingångar etc., onormala lägen: otillåtna överbelastningar, sänkning av oljenivån, dess sönderdelning vid överhettning, passerande av en extern kortslutning sammansatta strömmar.

Krafttransformatorer med relativt låg effekt skyddas vanligtvis av säkringar på högspänningssidan och säkringar eller strömbrytare på sidan av lågspänningsutgångsledningarna. Säkringsströmmen för högspänningssäkringen väljs med hänsyn till inställningen från magnetiseringsströmstötarna när krafttransformatorn slås på under driftspänningen. Med detta i åtanke, säkringens märkström

där Azhs-ström av högspänningssäkringen, A, Azn.tr. — transformatorns märkström, A.

Motsvarigheten av högspänningssäkringar till krafttransformatorerna som skyddas av dem med en spänning på 6 — 10 kV anges i referensböckerna. Skydd med hjälp av säkringar utförs strukturellt på det enklaste sättet, men det finns nackdelar - instabilitet hos skyddsparametrarna, vilket kan leda till en oacceptabel ökning av skyddssvarstiden för vissa typer av inre skador på krafttransformatorer. Med säkringsskydd uppstår svårigheter att samordna skyddet av intilliggande nätsektioner. Mer avancerat reläöverströmsskydd för transformatorer (Fig. 1).

Fikon. 1. Schemat för överströmsskydd mot överbelastning av en nedtrappad tvålindad transformator med direktmatning

Strömtransformatorer CTs drivs från högspänningssidan (effekt). Om de installerades på lågspänningssidan (som visas i diagrammet med en prickad linje), fungerar skyddet endast vid fel i 6,6 kV samlingsskenorna och tillhörande belastningar, eftersom det i detta fall är en kortslutning kretsströmmar kommer inte att passera genom strömtransformatorerna...

Om någon av transformatorns tre faser är skadad kommer kortslutningsströmmen att passera genom motsvarande strömtransformator, stänga kontakterna på driftreläet T, vilket kommer att aktivera tidsreläet B, och genom det mellanreläet P, driftströmmen kommer att aktivera utlösningsspolen KO-1 som kommer att lösa ut brytare B1 genom att koppla bort skyddstransformatorn.

Ris. 2. Schema för överströmsskydd för transformatorn

I fig. Figur 2 visar ett diagram över en transformatorstation som förser två grupper av laster på lågspänningssidan.Här är transformatorn skyddad på båda sidor med högre och lägre spänning. Båda sektionerna drivs av separata strömbrytare. För normal drift tillhandahåller kretsen tre uppsättningar överströmsskydd: två av dem på den lägre spänningssidan och en på den högre spänningssidan.

Driftströmmen för skyddet installerat på lågspänningssidan väljs enligt belastningen på dess krets, med hänsyn till startströmmarna för motorerna som betjänas av denna del av kretsen. Fördröjningen väljs enligt villkoren för selektivitet med skydd av elementen som är anslutna till denna del av kretsen. Driftströmmen för skyddet installerat på högspänningssidan bestäms av den totala belastningen av de två sektionerna, med hänsyn tagen till startströmmar för elmotorerna, och slutartiden är ett steg högre än lågspänningssidans slutartid.

För överströmsskydd av tre lindningstransformatorer räcker det inte med en uppsättning skyddsanordningar. För att endast koppla bort en lindning i händelse av ett enspänningssystemfel och hålla transformatorn i drift med två andra lindningar, är det nödvändigt att förse varje lindning på transformatorn med en oberoende uppsättning överströmsskydd... Driftströmmen väljs beroende på belastningen på varje lindning. Fördröjningen ställs in enligt selektivitetsvillkoret med skydd av andra element i nätverket med en given spänning.

Krafttransformatorer tillåter vanligtvis betydande överbelastningar. Således tillåter en transformator av normal design dubbel överbelastning på 10 minuter. Denna tid räcker till för att vakthavande personal ska kunna lasta av transformatorn.Därför installeras överbelastningsskydd på transformatorer med en kapacitet på 560 kVA och uppåt. I transformatorstationer med fast personal i tjänst verkar skyddet på signalen och i transformatorstationer utan fast tjänstgörande personal stänger skyddet av den överbelastade transformatorn eller en del av dess belastning.

Momentant överströmsskydd med ett begränsat driftområde kallas överström... För att säkerställa selektivitet i täckningsområdet ställs strömavbrottet av kortslutningsströmmarna på transformatorns lågspänningssida, av startströmmarna av elmotorerna, genom kortslutningsströmmen (SC) i slutet av linjen eller i början av nästa avsnitt. Typen av förändringen i kortslutningsström när kortslutningspunkten tas bort från strömkällan visas i fig.

Ris. 3. Diagram över strömskydd

Driftsbrytströmmen väljs så att den inte löser ut vid fel på intilliggande ledning. För detta måste driftströmmen vara större än den maximala kortslutningsströmmen för lågspänningsskenorna.

Täckningsområdet definieras grafiskt som visas i figur 3. De strömmar som flyter under kortslutningen i början (punkt 1) och i slutet av linjen (punkt 5) samt vid punkterna 2 — 4 beräknas. kortslutningsströmändringskurva från nätaggregatet dras från avståndet (kurva 1). Utlösningsströmmen bestäms och på samma graf ritas utlösningsströmlinje 2. Skärningspunkten mellan kurva 1 och linje 2 definierar slutet av utlösningszonen (skuggad del).

Avbrottsströmmen kan skydda en hel ledning till vilken endast en transformator är ansluten, om avbrottsdriftströmmen väljs så att den inte fungerar vid lågspänningsfel som kommer ut från transformatorn som ska skyddas. För att göra detta måste beräkningen ta hänsyn till den maximala kortslutningsström som observeras på lågspänningsbussarna. I det här fallet kommer strömavbrottet att på ett tillförlitligt sätt skydda ledningen, samlingsskenorna och en del av transformatorns högspänningslindning.

Utlösningsscheman skiljer sig från överströmsskyddsscheman i frånvaro av tidsreläer, istället för vilka mellanreläer är installerade. Överbelastningsskydd skyddar endast en del av linjen, så det används som extra skydd. Användningen av strömavbrott gör det möjligt att påskynda utlösningen av fel tillsammans med de högsta värdena på kortslutningsströmmar och att minska tidsfördröjningen av överströmsskyddet. När strömavbrott kombineras med överströmsskydd erhålls tidsstegsströmskydd: det första steget (avbrott) fungerar omedelbart och de efterföljande med en tidsfördröjning.