Com es protegeixen els transformadors de potència
Per als transformadors de potència amb un bobinat d'alta tensió superior a 1000 V protecció de relés contra els següents tipus de danys i modes de funcionament anormals:
1) falles multifàsiques en els bobinats i els seus terminals,
2) danys interns (engegueu un curtcircuit als bobinatges i el "foc d'acer" del circuit magnètic),
3) falles a terra monofàsiques,
4) sobreintensitat als bobinatges a causa de curtcircuits externs,
5) sobreintensitat als bobinatges per sobrecàrrega (si és possible),
6) baixar el nivell d'oli.
A l'hora de dur a terme la protecció del transformador, cal tenir en compte algunes de les característiques del seu funcionament normal: corrent de magnetització quan el transformador està energitzat, l'efecte de la relació de transformació i els circuits de connexió dels bobinats del transformador.
Per a la protecció contra fallades multifàsiques en els bobinatges i terminals de transformadors de 6300 kVA o més de capacitat, que funcionin de manera independent, de 4000 kVA o superior, funcionant en paral·lel, i de 1000 kVA o superior, si interrupció actual no ofereix la sensibilitat necessària, protecció contra sobreintensitat té un retard de més de 0,5 s i no té protecció contra gas, protecció diferencial longitudinal amb corrents circulants que funcionen a interruptors de desconnexió transformador de potència sense retard.
Característiques de la protecció diferencial dels transformadors en comparació amb la protecció diferencial de generadors, línies, etc. és la desigualtat dels corrents primaris de diferents bobinats del transformador i el seu desajust en el cas general en fase.
Per compensar el desfasament dels corrents bobinats secundaris dels transformadors de corrent, instal·lats des de l'estrella del transformador de potència estan connectats en un triangle, i els bobinatges secundaris dels transformadors de corrent instal·lats al costat delta del transformador de potència estan connectats en una estrella. La compensació de la desigualtat dels corrents primaris s'aconsegueix mitjançant la selecció correcta de les relacions de transformació dels transformadors de corrent.
Quan és impossible triar la relació de transformació dels transformadors de corrent de manera que la diferència de corrents secundaris al braç de la protecció diferencial sigui inferior al 10% (ja que els transformadors de corrent tenen un valor estàndard de la relació de transformació), quan realitzant protecció, s'utilitzen relés diferencials del tipus RNT per compensar la desigualtat dels corrents, menys sovint igualant transformadors i autotransformadors.
Si no es proporciona protecció diferencial longitudinal (per regla general, per a transformadors d'operació individual amb una capacitat inferior a 6300 kVA i per a transformadors d'operació en paral·lel amb una capacitat inferior a 4000 kVA), en aquests casos es produeix una interrupció de corrent sense retard de temps. cobrint part del bobinatge del transformador.
La protecció diferencial longitudinal s'utilitza en transformadors de funcionament i reserva per a necessitats auxiliars de centrals tèrmiques; Es permet la fallada de corrent a 4000 kVA de potència.
L'esquema més senzill per implementar la protecció diferencial longitudinal és interrompre el corrent diferencial, que s'utilitza en els casos en què compleix els requisits de sensibilitat. Si aquesta condició no es compleix, s'utilitza un relé tipus RNT en protecció diferencial longitudinal.
El relé RNT té transformadors saturats (NT), que proporcionen una reducció de corrents a causa dels corrents d'irrupció magnetitzants i corrents de desequilibri que es produeixen durant el procés transitori a curtcircuits externsi compensa les irregularitats dels corrents secundaris dels transformadors de corrent.
Transformadors controlats per tensió de càrrega o transformadors de bobinats múltiples amb múltiples bobinatges d'alimentació, quan a causa de corrents de desequilibri elevats en el relé en curtcircuits externs, la protecció amb transformadors de saturació no proporciona la sensibilitat requerida, la protecció diferencial es proporciona amb parada i instal·lació de Relés tipus DZT o la seva substitució.
La protecció es calcula per endavant per al cas d'utilitzar el relé sense parar. Si resulta que no és prou sensible, utilitzeu un relé amb el nombre mínim de bobines de fre que proporcionin la sensibilitat requerida. S'ha de distingir el corrent de funcionament de la protecció diferencial longitudinal dels corrents de magnetització i de desequilibri.
Protecció dels transformadors de potència de danys interns
Per a la protecció contra danys interns (danys als bobinatges acompanyats d'alliberament de gas) i contra una caiguda del nivell d'oli de transformadors amb una capacitat de 6300 kVA i més, així com transformadors amb una capacitat de 1000 — 4000 kVA, que no tenen diferencial protecció o interrupció, i si la protecció contra sobreintensitat té un retard de temps d'1 s o més, s'aplica una protecció de gas amb una acció sobre el senyal a baix i en apagada en formació intensa de gas... L'ús de la protecció de gas és obligatori per a transformadors interns amb una capacitat de 630 kVA i més, independentment de la presència d'altres proteccions d'acció ràpida.
La protecció de gas s'instal·la en transformadors, autotransformadors i reactors refrigerats per oli amb expansores i es realitza mitjançant relés de gas flotador, paleta i copa. La protecció de gas és l'única protecció dels transformadors contra el "foc d'acer" del circuit magnètic, que es produeix quan es trenca l'aïllament entre les làmines d'acer.
La protecció de gas està permesa tant per a senyals de gas baix com alt en transformadors diferencialment protegits o en activació, sense interruptors, i en un taller interior de 1600 kVA o menys amb protecció contra curtcircuits del costat de subministrament.
Protecció dels transformadors de fallades a terra monofàsiques
Per a la protecció contra fallades a terra monofàsiques de transformadors augmentadors d'una capacitat de 1000 kVA i superiors connectats a xarxes amb corrents de fallades a terra elevades, així com transformadors reductors amb neutre posat a terra, protecció màxima de seqüència zero contra terra externa. Es proporcionen corrents de falla que actuen sobre el disparador.
A causa de l'ús generalitzat de transformadors 6 — 10 / 0,4 — 0,23 kV amb un esquema de connexió en estrella delta, amb un neutre ben posat a terra al costat de 0,4 kV, en què la reactància i la resistència activa de la seqüència zero són iguals a les resistències. de la seqüència positiva, els corrents de curtcircuit monofàsics del costat de 0,4 kV seran iguals als corrents de curtcircuit trifàsics durant els curtcircuits als terminals del transformador o prop.
Amb aquests corrents, la protecció de corrent màxima instal·lada al costat d'HV pot funcionar amb una sensibilitat suficient i no es permet instal·lar protecció a la part neutra del transformador, deixant-ho només per protegir el transformador amb un diagrama de blocs bàsic del transformador. amb un llarg canal d'autobús... El corrent d'activació del relé de protecció contra curtcircuits monofàsics dels transformadors curtcircuits al costat de 0,4 kV (la protecció està connectada al transformador de corrent al cable bala a la part neutra del transformador) ha de ser per a la connexió els bobinatges:
on el factor de fiabilitat kn és igual a 1,15-1,25; kn és un coeficient tenint en compte la sobrecàrrega i igual a 1,3 per a l'oli i 1,4 per als transformadors secs en absència de dades de disseny, quin és el coeficient de retorn del relé, on és el coeficient de transformació del transformador de corrent, Aznominal t - nominal corrent del transformador de potència.
En xarxes amb corrents de terra baixes, la protecció contra fallades a terra monofàsiques amb acció d'intervenció s'instal·la als transformadors, si aquesta protecció està disponible a la xarxa.
Protecció dels transformadors de sobreintensitat en els bobinatges causada per curtcircuits externs
Per protegir els transformadors reductors contra corrents provocades per curtcircuits externs, es proporciona protecció contra sobrecàrregues sense disparar o amb arrencada des del relé de baixa tensió que funciona per obrir l'interruptor. A causa de la baixa sensibilitat, la protecció contra sobreintensitat sense partir del relé de baixa tensió només s'utilitza en transformadors amb una capacitat de fins a 1000 kVA.
Per protegir els transformadors augmentadors de curtcircuits externs. protecció de sobreintensitat màxima amb relé d'alliberament de tensió o protecció de sobreintensitat residual.
La protecció contra sobreintensitat d'inici del relé de baixa tensió per als transformadors augmentadors de bobinats múltiples resulta bastant complexa (a causa de la presència de diversos conjunts de relés de baixa tensió) i insuficientment sensible al corrent. En aquest cas, protecció de sobreintensitat residual... Aquesta última es recomana per a transformadors augmentadors de capacitat de 1000 kVA i més amb un neutre sòlidament posat a terra.
Si la protecció del transformador augmentador no proporciona la sensibilitat necessària, es poden utilitzar relés de corrent amb una protecció adequada del generador per protegir els transformadors.
En alguns casos, la protecció de sobreintensitat de seqüència negativa s'utilitza per protegir els transformadors de potència, que es combina fàcilment amb una protecció similar dels generadors.
En els transformadors de bobinats múltiples alimentats des de diversos costats, es proporciona protecció direccional per garantir la selectivitat.
Per a la protecció contra sobrecàrregues de diversos transformadors que funcionen en paral·lel amb una capacitat de 400 kVA i més, així com en el cas de funcionament independent i la presència d'un interruptor de transferència automàtica, es proporciona una protecció de corrent de sobreintensitat monofàsica que actua sobre el senyal.
En les subestacions no vigilades, es pot dur a terme la protecció amb l'efecte de descàrrega automàtica o disparament del transformador.