Сведения о защитах силовых трансформаторов

Опубликовано: 12 Январь 2011

защиты трансформатора

Трансформаторы являются надежным оборудованием электроустановок. Но в процессе эксплуатации возможны их повреждения или возникновение ненормальных режимов, которые обуславливают необходимость установки защит.
Основными видами повреждений являются многофазные и однофазные КЗ в обмотках и на выводах трансформаторов, а также "пожар стали" магнитопровода. Однофазные замыкания бывают на землю и между витками обмотки (витковые). Наиболее вероятны многофазные и однофазные КЗ на выводах трансформаторов и однофазные витковые замыкания в обмотках. Значительно реже возникают в обмотках многофазные КЗ "Пожар стали" случаются также редко, но может нанести серьезные повреждения магнитопроводу. Причиной его является нарушение изоляции между листами магнитопровода, что ведет к увеличению потерь на перемагничивание и вихревые токи, повышению местного нагрева и дальнейшему разрушению изоляции. Недопустимый нагрев при "пожаре стали" и под действием электрической дуги при витковых замыканиях приводит к разложению трансформаторного масла и других изоляционных материалов. Следствием этих процессов является выделение газа и повышение давления внутри бака трансформатора.
Ненормальные режимы работы трансформаторов обусловлены внешними КЗ, перегрузками, понижением уровня масла. При внешних КЗ по обмоткам трансформаторов протекают токи, которые во много раз превышают номинальные, создавая опасность перегрева и повреждения обмоток. Внешние КЗ (сверхтоки) сопровождаются снижением напряжения в сети за трансформатором. Перегрузки трансформаторов обуславливаются режимами работы потребителей электроэнергии. При этом увеличение тока даже 2 раза сверх номинального не требует немедленного отключения трансформатора. Он может оставаться в работе в этом режиме до 10 мин.
Перегрузку током 1,6 /ном можно допускать в течение уже 45 мин. Понижение уровня масла может произойти при образовании течи вследствие повреждения бака, сильном снижении температуры окружающей среды.
Защиты трансформаторов действуют на их отключение от всех источников питания при многофазных КЗ, витковых замыканиях, замыканиях одной фазы на землю при заземленной нейтрали и значительном выделении газов из масла. Они должны также отключать трансформатор при КЗ на линиях, питающихся от него, если по каким-то причинам не отключаются выключатели линий. Защиты должны действовать на сигнал при перегрузках, слабом газообразовании, повышении температуры и понижении уровня масла.
Газовая защита трансформаторов от внутренних повреждений, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла должна быть предусмотрена:
для трансформаторов мощностью 6300 кВ А и более;
для внутрицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 кВ А и более.
Газовой защитой можно укомплектовать также трансформаторы мощностью 1000-4000 кВ А. Защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.
Продольная дифференциальная защита без выдержки времени предусматривается на трансформаторах мощностью 6300 кВА и более, а также на параллельно работающих трансформаторах мощностью 4000 кВ А. Дифференциальная защита может быть предусмотрена на трансформаторах меньшей мощности, но не менее 1000 кВ А, если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с.
Токовая отсечка нашла широкое применение для защиты трансформаторов вследствие своей простоты и быстродействия и является вместе с газовой защитой основной при внутренних повреждениях трансформаторов мощностью менее 6300 кВ А, если удовлетворяет требованию чувствительности. ТО не ставится на трансформаторы, имеющие дифференциальную защиту.
Максимальная токовая защита используется в качестве основной защиты маломощных трансформаторов, так как она небыстродействующая и имеет ограниченную чувствительность. При наличии быстродействующих защит от внутренних повреждений трансформаторов МТЗ используется как резервная от таких видов повреждений и основная от внешних КЗ. На трехобмоточных трансформаторах с односторонним питанием МТЗ устанавливают со стороны всех трех обмоток.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки:

Оставить отзыв