Ненормальные режимы работы и защита от них. Состав защиты трансформатора. Дифференциальная защита

Cодержание.

1. Ненормальные режимы работы и защита от них.                        стр – 2.

2. Состав защиты трансформатора.                                                  стр – 2.

3. Дифференциальная защита.                                                          стр – 2.

4. Расчет дифференциальной защиты.                                             стр – 3.

5. Расчет МТЗ с пуском по напряжению.                                           стр – 6.

6. Расчет МТЗ от перегрузки.                                                              стр – 8.

7.  Схемы реле и защит.                                                                 стр – 9 - 11.

8. Литература.                                                                                       стр – 12.

1. Ненормальные режимы работы и защита от них.

Наиболее частым ненормальным режимом работы трансформаторов является появление в них сверхтоков, т.е. токов превышающих номинальный ток обмоток трансформатора. Сверхтоки в трансформаторе возникают при внешних К.З., качаниях и перегрузках. Последние возникают вследствие самозапуска электродвигателей, увеличение нагрузки в результате отключения параллельно работающего трансформатора, автоматического подключения нагрузки при действии АВР и т.п.

При внешнем К.З. вызванном повреждением на шинах трансформатора, или не отключившемся повреждением на шинах трансформатора, отходящем от шин присоединении по трансформатору проходят токи К.З. , которые нагревают его обмотки сверх допустимого значения, что может привести к повреждению трансформатора. В связи с этим трансформаторы должны иметь защиту от внешних К.З. отключающую трансформатор для прекращения протекающего по нему току повреждения или .

Защита от внешних повреждений (К.З.) осуществляется при помощи максимальной токовой защиты,  максимальной токовой защиты с блокировкой  по напряжению, токовой защиты нулевой последовательности и защиты обратной последовательности. Защиты от сверх токов являются также резервными от повреждений в трансформаторе.

Перегрузка обычно не сопровождается значительным понижением в сети. Поэтому требования по времени действия защиты от перегрузки определяется только нагревом изоляции обмоток. Наиболее часто возникают кратковременные, самоликвидирующиеся перегрузки, неопасные для трансформатора ввиду их непродолжительностью. Отключение трансформатора при таких перегрузках не требуется.

Более длительные перегрузки, вызванные например автоматическим подключением нагрузки от АВР, отключением параллельно работающего трансформатора и т.п. могут быть ликвидированы обслуживающим персоналом, который имеет для этого достаточно времени. На подстанциях без дежурного персонала ликвидация длительной перегрузки должна производиться автоматически от защиты отключением менее ответственных потребителей или перегрузившегося трансформатора. Таким образом, защита трансформатора от перегрузки должна действовать на отключение, только тогда когда перегрузка не может быть устранена персоналом. В остальных случаях защита должна действовать на сигнал.

2. Релейная защита трансформатора.      

На трансформаторах мощностью более 6300 кВА устанавливаются следующие виды защит.

-  дифференциальная защита от повреждений в силовом трансформаторе и его выводах.

-  Газовая защита от повреждений внутри трансформатора.

-  МТЗ. МТЗ с блокировкой по минимальному напряжению, токовая защита обратной последовательности, дистанционная защита от К.З. внешней сети. Вид дистанционной защиты зависит от мощности силового трансформатора, от величины токов К.З.

-  МТЗ от симетричной перегрузки.

3.  Дифференциальная защита трансформатора.   

Предназначена для защиты трансформатора от К.З. между фазами, на землю и от замыканий витков одной фазы. Трансформаторы тока устанавливаются с обеих сторон трансформатора. Их вторичные обмотки соединяются так, чтобы при перегрузке и внешних К.З. в  реле протекала разность вторичных токов.

точка при К.З. в зоне защиты ток в реле равен сумме вторичных токов.

Если  то реле приходит в действие и отключает защищаемый трансформатор. Для того чтобы дифференциальная защита не работала при нагрузке и внешних К.З. необходимо уравновесить вторичные токи в плечах (обмотках) защиты так, чтобы 

Для этого необходимо, чтобы 

Но первичные токи разных обмоток  трансформатора не равны по величине и в общем случае не совпадают по фазе. При соединении обмоток звезда треугольник (Υ/∆) токи  различны и по величине и по фазе. Угол сдвига фаз зависит от группы соединения обмоток. При 11 группе линейный ток на стороне  “Δ” опережает линейный ток со стороны “λ” на 30⁰.  Это различие по фазе компенсируется соединением в треугольник