Защита трансформатора от перегрузки - 72-master.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Защита трансформатора от перегрузки

Защита трансформаторов от перегрузки – принцип действия

Электрооборудование и распределительные сети на подстанциях должны быть защищены от повреждения при аномальных токах и от неравномерного питающего напряжения. В этой статье мы рассмотрим, какие бывают виды защиты трансформаторов, зачем они нужны, принцип их работы.

  • 1 Виды защит
  • 2 Трехфазные выключатели и предохранители
  • 3 Принцип действия газовой защиты
  • 4 Автоматическая релейная защита
  • 5 Принцип действия токовой дифференциальной защиты

Виды защит

Все используемое оборудование в силовых распределительных установках защищено от кратковременных перегрузок и отключений от сети. Защита трансформатора от перенапряжений нужна, чтобы убедиться, что устройство выдержит напряжение гораздо выше номинального.

Для защиты от перенапряжений осуществляется подбор предохранителей. При аварийном отключении одного из трансформаторов, несколько таких же устройств, введенных в работу, будут компенсировать номинальное напряжение в сети, благодаря чему удастся избежать аварийной ситуации.

Основные и резервные виды защиты силовых трансформаторов:

  • Предохранители и трехфазные выключатели;
  • Дифференциальная защита трансформатора;
  • Газовая защита трансформатора;
  • Дифференциальная защита трансформатора;
  • Пожарная защита;
  • Сигнальная страховка при помощи специальных компьютерных программ.

Видео: проверка защиты трансформатора

Трехфазные выключатели и предохранители

Данный вид защиты трансформаторов применяется для контроля в достаточно мощных распределительных сетях. Также с их помощью удается осуществлять надежную защиту от грозовых скачков напряжения. Они очень эффективны в условиях производства для защиты и стабилизации напряжения.

Принцип действия газовой защиты

В типовой защите силового трансформатора имеется газовое реле. Оно состоит из двух отделений, каждое из которых выполняет определенную функцию. Первая из камер служит для контроля нагнетающего газа из масла, она установлена прямо над расширительным баком. Когда уровень газа, проходя через масло, доходит до максимума, камера начинает в небольших количествах его выпускать, это происходит в виде небольших выхлопов или постепенного открытия клапанов. В данной конструкции сигнализатором допустимого уровня газа служит простой поплавок.

Фото – Газовая защита

Индикатор может не только показывать уровень заполнения резервуара маслом, но и контролировать проходимость газов, диагностируя режим работы трансформатора в целом. Настроить правильную работу данного реле может обученный работник электроустановки.

Второе отделение газового реле подключается непосредственно к масляному контуру трансформатора и соединяет его вертикальные каналы, открывая путь для поднимающегося газа.

Мембрана в расширительном баке выступает в качестве индикатора изменения давления. Внезапное повышение давления масла сжимает мембрану, и диафрагма начинает двигаться. Также это движение может происходить из-за изменения атмосферного давления. Благодаря этому срабатывает специальный клапан, который отключает трансформатор, и включается короткозамыкатель. Мембрана газового реле – это очень нежная антикоррозийная деталь, при малейшем отклонении или повреждении она перестает корректно работать и нуждается в полной замене.

Автоматическая релейная защита

Реле защиты в трансформаторе представляет собой небольшую емкость с маслом, совмещенную с соединительной трубкой, выходящей из главного резервуара устройства. Используется в установках, таких как трансформаторы дуговой плавки, морская техника, ГПП и т.д. Служит для защиты от коротких замыканий. Реле состоит из двух основных элементов: резервуара и поплавка. Поплавок крепится на шарнире таким образом, что он может двигаться вверх и вниз в зависимости от уровня масла в резервуаре реле. На поплавок установлен ртутный выключатель. Положение выключателя зависит от положения поплавка.

Фото – Защита реле

Нижний элемент состоит из перегородки и ртутного индикатора. Эта пластина крепится плавкими шарнирами прямо напротив входа реле в трансформатор таким образом, что при поступлении масла с высоким давлением происходит его вытеснение. Помимо этих основных элементов реле в нем есть также газовые камеры, провода, клеммы, сигнальные кабеля и т.д.

Помимо этих основных элементов реле, в нем есть также газовые камеры, провода, клеммы, кабеля нейтрали и т.д.

Принцип действия релейной защиты трансформатора очень прост, схема дана ниже. Он является механическим приводом, и всякий раз, когда появляются незначительные внутренние неисправности в трансформаторе, такие как нарушение изоляции, поломка сердечника трансформатора и прочее, падает уровень масла в баке трансформатора, из-за чего ртутный индикатор отключает его от сети питания. Конечно, это не решает проблему, но все же значительно продлевает срок службы кабелей, нормализуя предусмотренный ток в линии.

Фото – Принцип работы

Принцип действия токовой дифференциальной защиты

Как правило, дифференциальная или тепловая защита устанавливается в высоковольтных «сухих» трансформаторах мощностью не более 5MVA с выключателями и контроллерами для защиты от замыканий и перенапряжений.

Фото – Продольная дифференциальная защита

У такой защиты есть определенные преимущества по сравнению с прочими видами:

  • с помощью реле могут быть обнаружены неисправности в ТМГ изоляционного масла;
  • дифференциальное реле, как правило, сразу реагирует на любые повреждения цепей, в зависимости от их классификации;
  • данные защитные устройства могут самостоятельно обнаружить практически все ошибки.

    Дифференциальная защита имеет самый простой принцип работы и устанавливается прямо в трансформаторный шкаф. Дифференциальные реле сравнивают между собой первичный и вторичный ток нагрузки, если находят дисбаланс между ними, то срабатывает защита.

    Как видите, технологические способы защиты трансформатора основаны на контроле неравенства номинальных показателей. Это может быть уровень масла, тока, напряжения сети и т.д. Особое внимание нужно уделять защите масляных трансформаторов. В частности диагностика параметров с применением микропроцессорных технологий сможет решить многие проблемы.

    Микропроцессор автоматически контролирует уровень поступающего масла в резервуар. Как только оно достигнет критического уровня, защита отключает питание устройства. Данная технология контроля в основном используется для собственных, распределительных сетей, подстанций, трансформаторов «масляного типа» с мощностью до 10-15 кВ.

    Согласно ПУЭ, дистанционная или программная защита трансформатора устанавливается при напряжении сети от 6кВ до нагрузки и от 35кВ после нее, расчет установок производится только квалифицированным работником. Ранее для защиты пользовались вакуумными методиками, но поплавки оказались более действенными, значительно увеличив порог срабатывания защиты.

    Купить устройства для защиты трансформаторов можно в любом городе России и Украины: Киеве, Москве, Санкт-Петербурге Вологде. Средняя стоимость – от 8000 рублей.

    Объявления

    Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

    Защита трансформатора от перегрузки

    Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

    Сообщений 16

    1 Тема от Сашич 2013-12-06 16:31:39

    • Сашич
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-28
    • Сообщений: 56
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Тема: Защита трансформатора от перегрузки

    Здравствуйте! Из старых учебников знаю только о реализации на токовом реле в одной из фаз. Других защит нет? Защит, учитывающих время загрузки, температуру?

    2 Ответ от Andrey_13 2013-12-06 16:55:50 (2013-12-06 17:01:38 отредактировано Andrey_13)

    • Andrey_13
    • Проектировщик
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-18
    • Сообщений: 1,434
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Здравствуйте! Из старых учебников знаю только о реализации на токовом реле в одной из фаз. Других защит нет? Защит, учитывающих время загрузки, температуру?

    Наверняка есть такая защита у иностранных производителей РЗА, учитывающая тепловую модель трансформатора.

    ОФФ: ну зачем все эти усложнения на ваших трансформаторах 10/0,4 кВ?

    3 Ответ от Сашич 2013-12-06 17:00:50

    • Сашич
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-28
    • Сообщений: 56
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Andrey_13, а можно ссылку на актуальный норматив по допустимой перегрузке трансформаторов (сухих и масляных)?

    4 Ответ от Andrey_13 2013-12-06 17:07:08

    • Andrey_13
    • Проектировщик
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-18
    • Сообщений: 1,434
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    По сухим не знаю, лучше говорить с производителем. По масляным большой мощности можно сюда заглянуть (СТО ФСК) http://www.fsk-ees.ru/upload/docs/STO-5 … 6-2012.pdf

    Читайте также:  Подключение трансформатора тока

    5 Ответ от stoyan 2013-12-06 17:24:48

    • stoyan
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2011-05-04
    • Сообщений: 1,279

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Уважаемый Сашич, если это продолжение темы о АВР, истории с Булевой алгебры и т.д., поверьте мне настоящее решение проблемы заключается в правильном выборе первичной схемы. У вас схема не годится для решения того комплекса задач, подаваемого вами нам – чайной ложкой.

    Присоединяйтесь. Мы в социальных сетях и на Ютуб.

    6 Ответ от Andrey_13 2013-12-06 17:30:40

    • Andrey_13
    • Проектировщик
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-18
    • Сообщений: 1,434
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Что за “модные” дипломы в последнее время пошли? То смартгадыгриды, то это.

    7 Ответ от Сашич 2013-12-06 17:39:45

    • Сашич
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-28
    • Сообщений: 56
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Andrey_13, а по смартгридам где такой диплом?

    8 Ответ от Сашич 2013-12-06 17:52:17

    • Сашич
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-28
    • Сообщений: 56
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    По сухим не знаю, лучше говорить с производителем. По масляным большой мощности можно сюда заглянуть (СТО ФСК) http://www.fsk-ees.ru/upload/docs/STO-5 … 6-2012.pdf

    Это рекомендательное письмо ФСК. На 3, 4 курсах, когда преподаватели требовали обосновывать каждое слово ссылкой на нормативный акт, я просмотрел много таких” писем”. В основном эти письма перестраховывали ГОСТ, как я понимаю из-за износа оборудования. Хотелось бы ссылку именно на “первый” источник

    9 Ответ от Andrey_13 2013-12-06 17:58:26

    • Andrey_13
    • Проектировщик
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-18
    • Сообщений: 1,434
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Andrey_13, а по смартгридам где такой диплом?

    Да всплывали тут какие-то темы по централизованным системам.

    Это рекомендательное письмо ФСК.

    Это стандарт организации.
    Тема данных стандартов довольно “скользкая” в плане организаций не ФСК: то “В НТП сказано так, значит надо делать так”, то “Нет, мы к ФСК не имеем отношения и НТП – Филькина грамота”.
    На эти темы лучше переговорить с изготовителями трансформаторов.

    10 Ответ от Сашич 2013-12-06 18:51:32

    • Сашич
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-28
    • Сообщений: 56
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Andrey_13, да, и в моем случае класс напряжения не подпадает под ФСК

    11 Ответ от Andrey_13 2013-12-06 18:55:58

    • Andrey_13
    • Проектировщик
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-18
    • Сообщений: 1,434
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Сашич, если у вас тема диплома “Разработка алгоритмов для цифровой ТП”, то зачем вам конкретные значения по допустимой перегрузке? Если уж извращаться, то сделайте защиту с тремя выдержками времени и действием:
    – 1-я выдержка на сигнал;
    – 2-я на отключение части нагрузки ;
    – 3-я на отключение трансформатора.

    12 Ответ от retriever 2013-12-06 21:18:16 (2013-12-06 21:18:52 отредактировано retriever)

    • retriever
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-11-26
    • Сообщений: 1,964
    • Репутация : [ 6 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Есть ГОСТ 14209-97. Там что-то про это есть.

    Что за “модные” дипломы в последнее время пошли

    Касаемо “модных” тем дипломов: в этом, если подумать, ничего плохого нет, потому что “немодный” вариант выглядит как копипаста из готовых вариантов за прошедшую пятилетку. Или вообще копируется готовый проект. Да еще и до кучи у всех эти дипломы одинаковые, как партия и Ленин – близнецы-братья. Сплошное Ctrl+C и Ctrl+V. Как это сказывается на кругозоре студентов, их подготовке и умении старательно (без халтуры и самостоятельно) работать – думаю, догадаться несложно.

    А так, если тема диплома нестандартная, то автор, возможно, чему-то, да научится.

    13 Ответ от Сашич 2013-12-06 22:14:12 (2013-12-06 22:15:31 отредактировано Сашич)

    • Сашич
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-28
    • Сообщений: 56
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Andrey_13, это стандартный алгоритм защиты тр-ра от перегрузки для ТП без опер. персонала о которой говорится в старых учебниках. Мне нужно знать перегрузочную способность тр-ров как раз для алгоритмов ЦТП. Как можно вешать на один сухарь всю нагрузку? Нельзя, поэтому в алгоритме сразу отметаются эти исключения, но для 3-х трансформаторной ТП с тремя секциями все становится интереснее. Взять аварийный режим, тр-ры перегружены, затем этот аварийный режим изменяется (не обязательно в худшую сторону). Как здесь быть? Были перегружены два сухаря, масляный отключен. Потом напряжение исчезает с первого сухого, а на масляном третьем появляется. Как быть? Отключить все сухие и посадить все на третий? Ладно. Если в начальном аварийном режиме произошла потеря напр у первого сухаря, а у масляного оно по-прежнему отсутствует, то можем ли мы не потерять первую секцию, повесив на второй сухарь нагрузку первого. Вот для этого и хочу знать перегрузочную способность+ реализацию защиты тр-ров от перегрузки.

    14 Ответ от grsl 2013-12-07 16:45:01

    • grsl
    • Администратор
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2011-01-07
    • Сообщений: 6,122
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    сухой транформатор имеет температурные датчики и производитель трансформатора указывает когда на сигнал, когда на отключение.

    Добавлено: 07-12-2013 16:45:01

    тоже самое с небольшими варициями для масляников.
    если вам нужен термический имидж в защитах, то дело совсем другое.

    15 Ответ от Сашич 2013-12-09 02:18:45 (2013-12-09 02:27:19 отредактировано Сашич)

    • Сашич
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2012-04-28
    • Сообщений: 56
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    grsl, так и есть, я просто пытаюсь связать все воедино: просчитать возможные варианты аварий данной схемы и пути выхода из нее с учетом всех “полезных” параметров
    http://www.mironomika.ru/catalog/2/39
    Ещё вопрос: при поступлении сигнала о перегрева сухаря в приоритете будет его отключение или разгрузка или все это зависит от схемы? Т.е. если есть, чем заавээрить, то на отключение. Так?
    Еще вопрос: имеем два сухаря, сидящих на ВН на одной шине, а на НН на разные шины с секционником. В приоритете будет (и возможно ли) включить секционник на совместную работу, нежели отрубить перегретый, включить св и пустить первый ТС в 60 минутный допустимый перегруз?

    16 Ответ от flash74 2014-11-27 16:06:40

    • flash74
    • Пользователь
    • Неактивен
    • Зарегистрирован: 2013-05-11
    • Сообщений: 436
    • Репутация : [ 0 | 0 ]

    Re: Защита трансформатора от перегрузки

    Ещё вопрос: при поступлении сигнала о перегрева сухаря в приоритете будет его отключение или разгрузка или все это зависит от схемы? Т.е. если есть, чем заавээрить, то на отключение. Так?

    Если нагрузка секции “довела” транс до перегрева, то это сомнительное удовольствие подключать на такой же транс (в типовой схеме) с его нагрузкой еще и нагрузку другой секции, которая уже перегрела “свой” трансформатор.
    Т.е. нужно отключать секцию, а дальше оперативный персонал уже должен решить, стоит ли секционировать.

    Защита трансформаторов от перегрузки

    Для защиты от перенапряжения трансформаторов используются предохранители. При аварийном отключении одного из трансформаторов, несколько аналогичных устройств вводятся в работу и компенсируют номинальное напряжение в сети, благодаря чему удается избежать аварийной ситуации.


    Силовой трансформатор ТМТО-80

    Виды защиты силовых трансформаторов

    • Предохранители и трехфазные выключатели,
    • Газовая защита,
    • Автоматическая релейная защита,
    • Дифференциальная защита.

    Предохранители и трехфазные выключатели

    Данный вид защиты применяется для контроля в мощных распределительных сетях. Предохранители и трехфазные выключатели осуществляют защиту от грозовых скачков напряжения. Очень эффективны в условиях производства для защиты и стабилизации напряжения.

    Газовая защита

    В стандартных защитах силовых трансформаторов имеются газовые реле, состоящие из двух отделений. Первое отделение служит для контроля нагнетающего газа из масла, устанавливается над расширительным баком. Когда уровень газа, проходящего через масло, доходит до максимума, реле начинает выпускать газ. Данный процесс происходит в виде небольших выхлопов или постепенного открытия клапанов. Сигнализатором уровня газа служит поплавок.


    Устройство газового реле

    Индикатор может не только показывать уровень, но и контролировать проходимость газов, а так же диагностировать работу трансформатора в целом.

    Второе отделение реле подключается к масляному контуру трансформатора и соединяет его вертикальные каналы, открывая путь для поднимающегося газа.

    Мембрана в расширительном баке является индикатором изменения давления. Повышение давления масла сжимает мембрану, диафрагма начинает двигаться. Движение диафрагмы может спровоцировать изменение атмосферного давления. При движении диафрагмы срабатывает специальный клапан отключающий трансформатор и включающий короткозамыкатель. Мембрана газового реле довольно хрупкая деталь, перестающая корректно работать при минимальном отклонении или повреждении (нуждается в полной замене).

    Автоматическая релейная защита

    Реле защиты трансформатора представляет собой небольшую емкость с маслом совмещенную с соединительной трубкой, выходящей из главного резервуара устройства. Реле используются в таких установках как трансформаторы дуговой плавки, морская техника и д.р. Реле защищают трансформаторы от коротких замыканий. Реле защиты состоят из двух элементов: резервуара и поплавка. Поплавок двигается вверх или вниз в зависимости от уровня масла, на поплавке устанавливается ртутный выключатель.

    Нижний элемент реле состоит из перегородки ртутного индикатора. Данный элемент крепится напротив входа реле в трансформатор таким образом, что при поступлении масла с высоким давлением происходит его вытеснение.

    Принцип действия релейной защиты довольно прост. Ртутный индикатор отключает трансформатор от сети когда падает уровень масла в баке трансформатора. Уровень масла подает в случае различных неисправностей, таких как нарушение изоляции, поломка сердечника и д.р.

    Дифференциальная защита трансформаторов

    Дифференциальная защита устанавливается в высоковольтных сухих трансформаторах мощностью не более 5MVA с выключателями и контроллерами для защиты от замыканий и перенапряжений.

    У дифференциальной защиты есть ряд преимуществ:

    • Есть возможность обнаружения неисправности в ТМГ изоляционного масла,
    • Дифференциальное реле сразу реагирует на любые повреждения цепей в зависимости от их классификации.
    • Данные защитные устройства могут самостоятельно выявлять практически все ошибки.

    Дифференциальные реле имеют самый простой принцип работы и устанавливаются непосредственно в трансформаторный шкаф. Реле сравнивают первичный и вторичный ток, в случае дисбаланса срабатывает защита.

    Защита трансформатора в целом основана на контроле неравенства различных номинальных показателей: уровня масла, тока, напряжения сети и т. д.

    Защита трансформатора от перегрузки

    На сегодняшний день практически все электрические сети на подстанциях должны иметь надежную защиту от перегрузки. Чтобы обеспечить надежную защиту, вам необходимо знать, как выполняется защита трансформатора от перегрузки.

    В этой статье мы рассмотрим основные виды защиты и принцип их работы.

    Защита трансформатора от перегрузки: основные виды

    Все оборудование, которое используется в силовых установках должно быть надежно защищено от образования кратковременных перегрузок. Защита трансформатора от перенапряжений может потребоваться, чтобы проверить, какие нагрузки сможет выдержать устройство. Для защиты обычно специалисты используют предохранители. Если один трансформатор выполнит аварийное завершение работы, тогда другие устройства смогут полностью компенсировать номинальное напряжение. Именно этот процесс позволит обеспечить надежную работу устройства.

    Теперь мы решили предоставить вашему вниманию основные виды защиты силовых трансформаторов:

    1. Предохранители и специальные трехфазные выключатели.
    2. Использование дифференциальной защиты устройства.
    3. Газовая защита трансформатора.
    4. Пожарная защита.
    5. Сигнальная страховка с помощью компьютерных программ.

    Это основные виды защиты, которые могут использоваться на сегодняшний день.

    Трехфазные выключатели и предохранители

    Этот вид защиты может применяться для мощных распределительных сетей. Также при необходимости вы достаточно легко сможете обеспечить защиту от грозовых скачков. Выключатели считаются достаточно эффективными и применять их можно для стабилизации напряжения. При необходимости можете прочесть про принцип работы трансформатора.

    Принцип работы газовой защиты

    В типовой защите силового трансформатора вы сможете найти газовое реле. Реле состоит из двух отделений, которые выполняют разнообразные функции. Первая камера будет служить для контроля нагнетающего газа из масла. Ее необходимо установить возле расширительного бака. Когда масло дойдет до определенного уровня, тогда бак начнет его выпускать в определенных количествах. В этой ситуации сигнализатором будет служить специальный поплавок.

    Индикатор не всегда будет показывать уровень масла. Иногда это устройство будет контролировать проходимость газов диагностируя работу трансформатора. Настроить правильную работу этого реле сможет специальный работник. Второе отделение устройства будет подключено к контуру трансформатора и будет его соединять, открывая путь для поднимающегося газа.

    Мембрана в расширительном баке будет выступать в качестве индикатора изменения давления. Если давление повысится, тогда этот процесс сожмет мембрану и диафрагма начнет двигаться. Также движение может происходить в результате изменения атмосферного давления. В результате этого процесса трансформатор прекратит свою работу. Мембрана газового реле – это нежная антикоррозийная деталь, которая может перестать работать корректно при малейшем повреждении.

    Автоматическая релейная защита

    Реле защиты в трансформаторе представляет небольшую емкость, в которой будет находиться масло. Эту деталь могут использовать в трансформаторах дуговой плавки. Устройство необходимо для защиты трансформатора от перенапряжения. Реле состоит из поплавка и специального резервуара. Поплавок необходимо закрепить на шарнире, чтобы он мог свободно двигаться в зависимости от уровня масла. На поплавок также устанавливают специальный ртутный выключатель. Его положение будет зависеть от уровня масла.

    Нижний элемент может состоять из специального реле. Эта пластина будет закреплена специальными шарнирами. Основные элементы реле также могут иметь специальные камеры, клеммы и сигнальные кабеля.

    Принцип действия релейной защиты трансформатора считается достаточно простым. Он считается специальным механическим приводом, который способен самостоятельно отключить трансформатор, если в нем возникнут определенные неисправности. Конечно, этот процесс не решит проблему, но сможет значительно продлить срок службы вашего устройства. Если вы не знаете устройство автотрансформатора, тогда можете про него прочесть.

    Принцип действия токовой дифференциальной защиты

    Обычно дифференциальная или тепловая защита может устанавливаться в высоковольтных трансформаторах. Также выключатели должны иметь контроллеры.

    Эта защита может иметь определенные преимущества:

    1. С помощью реле вы можете обнаружить неисправности в ТМГ.
    2. Дифференциальное реле реагирует на любые повреждение цепей.
    3. Защитные устройства могут обнаружить практически все ошибки.

    Дифференциальная защита имеет простой принцип работы. Реле также способно сравнивать первичный и вторичный ток. Как видите, технологические способы защиты трансформатора основаны на равенстве номинальных показателей. Особое внимание, вам необходимо уделять защите масляных трансформаторов. Решить подобные задачи можно благодаря использованию микропроцессорных технологий.

    Микропроцессор самостоятельно может контролировать уровень масла. Если оно достигнет критического уровня, тогда защита самостоятельно отключит устройство. Обычно эту технологию используют для собственных сетей. В правилах ПУЭ указано, что программная защита трансформатора должна применяться для устройств с мощностью от 6 Кв до 35 кВ. Расчет установки должен проводить сотрудник, который обладает необходимыми знаниями. Купить устройства для защиты трансформаторов вы сможете практически в любом городе. Надеемся, что эта информация будет полезной и интересной.

    Как выполняется защита силовых трансформаторов

    Для силовых трансформаторов с обмоткой высшего напряжения больше 1000 В предусматривается релейная защита от следующих видов повреждении и ненормальных режимов работы:

    1) многофазных замыканий в обмотках и на их выводах,

    2) внутренних повреждений (витковых замыканий в обмотках и «пожара стали» магнитопровода),

    3) однофазных замыканий на землю,

    4) сверхтоков в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями,

    5) сверхтоков в обмотках, обусловленных перегрузкой (если она возможна),

    6) понижения уровня масла.

    При выполнении защит трансформатора необходимо учитывать некоторые особенности его нормальной работы: броски тока намагничивания при включении трансформатора под напряжение, влияние коэффициента трансформации и схем соединения обмоток трансформатора.

    Для защиты от многофазных замыканий в обмотках и на выводах трансформаторов мощностью 6300 кВА и выше, работающих одиночно, мощностью 4000 кВА и выше, работающих параллельно, а также мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка не обеспечивает необходимой чувствительности, максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с и отсутствует газовая защита, предусматривается продольная дифференциальная защита с циркулирующими токами, действующая на отключение выключателей силового трансформатора без выдержки времени.

    Особенностью дифзащиты трансформаторов по сравнению с дифзащитой генераторов, линий и т. л. является неравенство первичных токов разных обмоток трансформатора и их несовпадение в общем случае по фазе.

    Для компенсации сдвига токов по фазе вторичные обмотки трансформаторов тока, установленных со стороны звезды силового трансформатора, соединяют в треугольник, а вторичные обмотки трансформаторов тока, установленных со стороны треугольника силового трансформатора, — в звезду. Компенсация неравенства первичных токов достигается правильным подбором коэффициентов трансформации трансформаторов тока.

    Когда нельзя подобрать коэффициент трансформации трансформаторов тока таким образом, чтобы разность вторичных токов в плечах дифзащиты была меньше 10 % (так как трансформаторы тока имеют стандартное значение коэффициента трансформации), при выполнении защиты для компенсации неравенства токов используют дифференциальные реле типа РНТ, реже — выравнивающие трансформаторы и автотрансформаторы.

    Если не предусматривается продольная дифференциальная защита (как правило, на одиночно работающих трансформаторах мощностью ниже 6300 кВА и параллельно работающих трансформаторах мощностью ниже 4000 кВА), то в этих случаях со стороны источника питания устанавливается токовая отсечка без выдержки времени, охватывающая часть обмотки трансформатора.

    На рабочих и резервных трансформаторах собственных нужд тепловых электростанций применяется продольная дифзащита, при мощности 4000 кВА допускается токовая отсечка.

    Наиболее простой схемой выполнения продольной дифзащиты является дифференциальная токовая отсечка , которая применяется в случаях, когда она удовлетворяет требованиям чувствительности. Если это условие не выполняется, в продольной дифзащите используют реле типа РНТ.

    Реле РНТ имеют насыщающиеся трансформаторы (НТ) , обеспечивающие снижение токов, обусловленных бросками тока намагничивания, и токов небаланса, возникающих во время переходного процесса при внешних коротких замыканиях, и компенсирующие неравенство вторичных токов трансформаторов тока.

    На трансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой или многообмоточных трансформаторах с несколькими питающими обмотками , когда вследствие больших токов небаланса в реле при внешних коротких замыканиях защита с насыщающимися трансформаторами не обеспечивает требуемой чувствительности, предусматривается дифзащита с торможением и установкой реле типа ДЗТ или их заменяющими.

    Предварительно защита рассчитывается для случая применения реле без торможения. Если она оказывается недостаточно чувствительной, применяют реле с минимальным числом тормозных обмоток, обеспечивающих требуемую чувствительность. Ток срабатывания продольной дифзащиты должен быть отстроен от токов намагничивания и токов небаланса.

    Защита силовых трансформаторов от внутренних повреждений

    Для защиты от внутренних повреждений (витковых замыканий в обмотках, сопровождающихся выделением газа) и от понижения уровня масла на трансформаторах мощностью 6300 кВА и выше, а также на трансформаторах мощностью 1000 – 4000 кВА, не имеющих дифзащиты или отсечки, и если максимальная токовая защита имеет выдержку времени 1 с и более, применяется газовая защита с действием на сигнал при слабых и на отключение при интенсивных газообразованиях . Применение газовой защиты является обязательным на внутрицеховых трансформаторах мощностью 630 кВА и выше независимо от наличия других быстродействующих защит.

    Газовая защита устанавливается на трансформаторах, автотрансформаторах и реакторах с масляным охлаждением, имеющих расширители, и осуществляется с помощью поплавковых, лопастных и чашечных газовых реле. Газовая защита является единственной защитой трансформаторов от «пожара стали» магнитопровода, возникающего при нарушении изоляции между листами стали.

    Допускается действие газовой защиты па сигнал как при слабом, так и при сильном газообразовании на трансформаторах, имеющих дифзащиту или отсечку, не имеющих выключателей, а также на внутрицеховых мощностью 1600 кВА и меньше при наличии защиты от коротких замыканий со стороны источника питания.

    Защита трансформаторов от однофазных замыканий на землю

    Для защиты от однофазных замыканий на землю повышающих трансформаторов мощностью 1000 кВА и более, присоединенных к сетям с большими токами замыкания на землю, а также на понижающих трансформаторах с заземленной нейтралью предусматривается максимальная токовая защита нулевой последовательности от токов внешних замыканий на землю, действующая на отключение.

    В связи с широким применением трансформаторов 6 – 10/0,4 – 0,23 кВ со схемой соединения обмоток треугольник — звезда, имеющих глухозаземленную нейтраль на стороне 0,4 кВ , у которых реактивное и активное сопротивления нулевой последовательности равны сопротивлениям прямой последовательности, токи однофазных коротких замыканий на стороне 0,4 кВ будут равны токам трехфазных коротких замыканий при коротких замыканиях на зажимах трансформатора или вблизи них.

    При этих токах может работать максимальная токовая защита, установленная на стороне ВН, с достаточной чувствительностью, и защиту в нейтрали трансформатора допустимо не устанавливать, оставив ее только для защиты трансформатора при схеме блока трансформатор — магистраль при протяженном шинопроводе магистрали. Ток срабатывания реле защиты от однофазных коротких замыканий трансформаторов при коротких замыканиях на стороне 0,4 кВ (защита присоединена к трансформатору тока в пулевом проводе у нейтрали трансформатора) должен составлять для соединения обмоток:

    где k н —коэффициент надежности, равный 1,15—1,25; k п — коэффициент, учитывающий перегрузку и равный 1,3 для масляных и 1,4 для сухих трансформаторов при отсутствии расчетных данных, k воз — коэффициент возврата реле, k т.т — коэффициент трансформации трансформатора тока, I ном.т — номинальный ток силового трансформатора.

    В сетях с малыми токами замыкания на землю защита от однофазных замыканий на землю с действием на отключение устанавливается на трансформаторах в том случае, если такая защита имеется в сети.

    Защита трансформаторов от сверхтоков в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями

    Для защиты понижающих трансформаторов от токов, обусловленных внешними короткими замыканиями, предусматривается максимальная токовая защита без пуска или с пуском от реле минимального напряжения , действующая на отключение выключателя. Вследствие низкой чувствительности максимальная токовая защита без пуска от реле минимального напряжения применяется только на трансформаторах мощностью до 1000 кВА.

    Для защиты повышающих трансформаторов от внешних коротких замыканий. применяется максимальная токовая защита с пуском от реле минимального напряжения или токовая защита нулевой последовательности .

    Максимальная токовая защита с пуском от реле минимального напряжения для повышающих многообмоточных трансформаторов получается довольно сложной (из-за наличия нескольких комплектов реле минимального напряжения) и недостаточно чувствительной по току. В этом случае применяется токовая защита нулевой последовательности . Последняя рекомендуется на повышающих трансформаторах мощностью 1000 кВА и более с глухозаземленной нейтралью.

    Если защита повышающих трансформаторов не обеспечивает требуемой чувствительности, то для защиты трансформаторов допускается использовать токовые реле соответствующей защиты генераторов.

    В ряде случаев для защиты мощных трансформаторов применяется токовая защита обратной последовательности, которая легко согласуется с аналогичной защитой генераторов.

    На многообмоточных трансформаторах с питанием с нескольких сторон для обеспечения избирательности действия защита выполняется направленной.

    Для защиты от перегрузки параллельно работающих нескольких трансформаторов мощностью по 400 кВА и более, а также при раздельной работе и наличии АВР предусматривается однофазная максимальная токовая защита, действующая на сигнал.

    На необслуживаемых подстанциях защита может выполняться с действием на автоматическую разгрузку или отключение трансформатора.

    Читайте также:  Технология укладки пробкового пола своими руками
    Ссылка на основную публикацию