Дипломная работа: Режим роботи та захист трансформаторів
Ic,p = Iс,з 3/K1TT Ö (6)
якщо Iс,з віднесений до сторони Y трансформатора, де вторинні обмотки1ТТ сполучені в трикутник. Диференціальне відсічення вважається прийнятним, якщо при двофазному КЗ на виводах нижчої напруги трансформатора kч= 2. Не дивлячись на низьку чутливість диференціального відсічення її гідність полягає в забезпеченні швидкості спрацьовування при найбільших кратностях струму КЗ
При використанні реле з проміжними трансформаторами РНТ, що насищаються, вибір струму спрацьовування захисту Iс,з проводиться по виразах;
Iс,з = (1 ¸1,3I )т,ном (7)
Iс,з = kотс (I’нб + I”нб ) (8)
У (8) неучетI”нб пояснюється можливістю компенсувати цю складову (у першому наближенні) за допомогою проміжного трансформатора струму ПНТТ, що насищається, з декількома первинними обмотками (Рис. 1.5), коли для запобігання попаданню в реле захисту струму небаланса, обумовленого нерівністю струмів I’11 в і I’1 в в ланцюзі циркуляції, проводиться вирівнювання м. д. с. первинних обмотокw1 , w2 проміжних трансформаторів струму так, що I’1в w1 »I’11в w2 , тобто Eв , т »0 і Iр »0.
Крім того, в (8) при розрахунку I’нб значення коефіцієнта капер приймається рівним одиниці.
Рис. 1.5 Схема включення реле РНТ в диференціальному струмовому захисті трансформатора
Принципова схема диференціального захисту трансформатора з РНТ (у однолінійному зображенні) представлена на Рис. 1,5.
Слід зазначити, що визначення складової розрахункового струму небалансаI”нб обумовленою регулюванням напруги трансформатора, що захищається, з розрахункових чисел витків обмоток проміжних трансформаторів струму реле захисту що насищаються, проводиться з урахуванням однакового максимального регулювання ±DUmax у обидві сторони по відношенню до середнього положення перемикача РПН, що приймається як розрахунковий. Такий облік регулювання напруги відповідає визначенню оптимальної уставки захисту тільки за умови незалежності опору трансформатора і струму КЗ від положення перемикача РПН.
Для підвищення чутливості диференціального струмового захисту трансформатора передбачають ефективніше (в порівнянні із захистом з РНТ) настроєння від кидка струму намагнічення трансформатора, використовуючи: несинусоидальность кидка струму намагнічення; наявність в нім що аперіодичною складає; наявність провалів (нижче заданого рівня) в кривій струму Iнам,пер . У сьогодення-час бажано на могутніх трансформаторах встановлювати захист із струмом спрацьовування (0,2—0,3)Iт,ном . Диференціальні захисту, вживані в експлуатації, можна розділити на три групи: із струмовими реле; з реле РНТ; з реле з гальмуванням.
Найбільший струм спрацьовування мають захисту першої групи (диференціальні струмові відсічення). Струм спрацьовування защит другої групи значно менший. Найбільш поширеним різновидом таких защит є вже розглянутий захист із застосуванням проміжних ТТ, що насищаються, в диференціальному ланцюзі. Недоліком цього захисту є, невелике уповільнення із-за наявності деякій що аперіодичною складає в струмі КЗ
Ще менший струм спрацьовування можуть мати зашиті третьої групи.
В даний час випускається напівпровідниковий диференціальний струмовий захист типу ДЗТ-21, струм спрацьовування якої рівний приблизно 0,3Iт,ном .
1.5 Відключення трансформаторів від пристроїв релейного захисту за відсутності вимикача на стороні вищої напруги
В даний час в системах електропостачання все більш широко застосовуються понизительные підстанції без вимикачів на стороні вищої напруги. Такі підстанції виконуються по спрощених схемах приєднання до мережі системи електропостачання (по блокових схемах лінія — трансформатор або відпаюваннями від ліній електропередачі). Для відключення пошкоджень в понизительных трансформаторах таких підстанцій застосовуються наступні способи:установка на виводах вищої напруги трансформаторів плавких запобіжників; фіксація і ліквідація пошкоджень в трансформаторі за допомогою защит, встановлених на живлячих кінцях лінії;
установка короткозамыкателей, що автоматично включаються при спрацьовуванні защит трансформатора і викликають КЗ, на виводах вищої напруги, яка ліквідовується потім защитами живлячого кінця лінії; передача відключаючого сигналу по високочастотному каналу (на базі проводів лінії) або по жилах спеціального кабелю від защит трансформатора на відключення вимикача живлячого кінця ліній.
Якщо захисту живлячого кінця лінії не забезпечують необхідній чутливості при пошкодженнях в обмотках трансформатора і на його вывоДах нижчої напруги або мають великі витримки временнгто для відключення пошкодження використовуються захисту трансформатора, що Діють у поєднанні з короткозамыка-телем.
Включення короткозамыкателя здійснюється від захисту трансформатора, а відключення — в ручну. У мережах із заземленою нейтраллю короткозамыкатель встановлюється в одній фазі, а в мережах з ізольованою нейтраллю він виконується двополюсним із загальним приводом і встановлюється на двох фазах.
Після включення короткозамыкателя виникає однофазное (або двофазне) КЗна виводах вищої напруги трансформатора. При цьому спрацьовують швидкодіючі захисту, встановлені на живлячих кінцях лінії. Допускається одноразове АПВ живлячої лінії (хоча воно може викликати збільшення розмірів пошкодження трансформатора). Коли до однієї лінії підключені відгалуженнями два або декілька трансформаторів, на кожному з них додатково встановлюють віддільників (триполюсні разъединители з автоматичним управлінням). Відключення віддільника пошкодженого трансформатора здійснюється автоматично в бестоковую паузу після відключення живлячої лінії. Після АПВ відновлюється живлення непошкоджених трансформаторів, що залишилися підключеними до лінії.
У простому випадку для відключення віддільника використовується спеціальне реле прямої дії — блокуюче реле віддільника (БРО), встановлене в приводі віддільника і підключене до трансформатора струму, включеного в ланцюзі короткозамыкателя. Під впливом струму КЗ зводиться бойок БРО. Після відключення захистом живлячої лінії і зникнення струму в ланцюзі короткозамыкателя БРО спрацьовує і відключає віддільник. Проте така схема автоматичного відключення віддільника не знайшла широкого розповсюдження із-за властивих нею недоліків: малій надійності БРО і необхідності оснащення лінії двократним АПВ, оскільки при одночасному спрацьовуванні швидкодіючих защит лінії і трансформатора (при пошкодженні в трансформаторі) віддільник в першу бестоковую паузу може не відключитися.
Надійнішою є схема автоматичного відключення віддільника, що використовує як джерело оперативного струму заздалегідь заряджену (від зарядного пристрою УЗ) батарею конденсаторів З, показану на (Рис. 6.) При включенні короткозамыкателя До реле струму РТ розмикаючим контактом забороняє відключення віддільника Про, поки не відключиться вимикач живлячої лінії. Котушка відключення віддільника Кб підключається до .конденсатору З після повернення реле РТ і спрацьовування реле РП. Затримка при спрацьовуванні реле. РЯ запобігає неприпустимому відключенню віддільника при проходженні через нього струму КЗ, якщо допоміжні контакти К1 замкнуться раніше основних контактів короткозамыкателя.Слід зазначити деякі особливості захисту трансформаторів спрощених підстанцій за наявності короткозамыкателей і віддільників Якщо як єдиний основний захист застосовується газова защита-(трансформатори невеликої потужності), то вона повинна забезпечити включення короткозамыкателя при будь-яких пошкодженнях усередині бака трансформатора. Тому трансформатор власних потреб (ТСН) або трансформатор напруги (ТН) вже не може служити джерелам оперативного струму для газового захисту, оскільки при пошкодженні силового трансформатора оперативна напруга може значно знижуватися.
Рис. 1.6 Схема відключення віддільника с застосуванням батарей заздалегідь заряджених конденсаторів.
Единим надійним джерелом оперативного струму в даному випадку можуть бути батареї заздалегідь заряджених конденсаторів.
- Для включення короткозамыкателя на стороні вищої напруги трансформатора (і для відключення вимикача на стороні нижчої напруги) часто використовують енергію заздалегідь заряджених конденсаторів при неможливості використання схем з дешунтированиемелектромагнітів включення короткозамыкателяі відключення вимикача (коли вторинні струми КЗскладають більше 150 А). Такі випадки характерні для трансформаторів 110 кВ малій потужності (2,5; 4; 6,3 Мв·а) при використанні вбудованих у введення трансформатора трансформаторів струму (типу ТВТ-110). Разом з тим зарядні пристрої, що включаються на ТСН або ТН, не можуть забезпечити заряд розряджених конденсаторів при включенні трансформатора на трифазне КЗна його виводах або на шинах НН підстанції. Тому заряд конденсаторів в цих випадках забезпечується застосуванням спеціального зарядного пристрою, що харчується як від ланцюгів напруги, так і від ланцюгів струму.
- Унаслідок короткочасності розряду конденсатора серйозні вимоги пред'являються до якості наладки і стану апаратури (короткозамыкателейі віддільників). Забруднення, окислення, загусання мастила можуть привести до недолустимому уповільнення дії цих апаратів.
Застосування підстанцій з короткозамыкателями на 'стороні вищої напруги характеризується збільшенням часу відключення пошкодженої ділянки із-за порівняно великого власного часу включення короткозамыкателей. Цей недолік можна виключити, якщо замість короткозамыкателей використовувати телеотключение. При передачі команди телеотключениялр кабелю передбачається постійний контроль стану його жил за допомогою спеціального пристрою (наприклад, .типа УК-1)