 |
|
Защита трансформаторов
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В обмотках трансформаторов могут возникать КЗ между фазами, одной или двух фаз на землю, между витками одной фазы и замыкания между обмотками разных напряжений. На вводах трансформаторов и автотрансформаторов, ошиновке и в кабелях могут также возникать КЗ между фазами и на землю. В эксплуатации могут происходить нарушения
нормальных режимов работы трансформаторов, к которым относятся: прохождение через трансформатор или автотрансформатор сверхтоков при повреждении других связанных сними элементов, перегрузка, выделение из масла горючих газов, понижение уровня масла, повышение его температуры. В зависимости от опасности нарушения нормального режима для трансформатора защита, фиксирующая нарушение действует на сигнал, разгрузку или отключение трансформатора.
По количеству обмоток трансформаторы делятся на двух и трехобмоточные, весьма часто используются трансформаторы с расщепленной вторичной обмоткой вместо одной вторичной обмотки на полную мощность, наматываются 2 или даже 3 обмотки НН меньшей мощности.Трехфазные трансформаторы соединяются в схему звезды (Υ) или треугольника (Δ). В схеме звезды кроме фазных выводов обычно выводится нейтраль. Вывод нейтрали либо заземляется наглухо, либо заземляется через разрядник или дугогасящий реактор в се-
тях с компенсированной нейтралью. Иногда вывод нейтрали остается незаземленным.
Каждая пара обмоток трансформатора образует группу соединения основные из них Υ/Υ, Υ/Δ. Кроме схемы соединения в названии группы указывается число, показывающее сдвиг напряжения (или тока) по фазе между вторичной и первичной обмотками. Число, показывающее сдвиг по фазе вторичной обмотки соответствует положению часовой стрелки относительно минутной установившейся в положении 12 часов. Наиболее часто используется группа Υ/Υ - 12в этой группе вторичное напряжение совпадает по фазе с первичным – часовая и минутная стрелки на 12 часов или Υ/Δ - 11- часовая стрелка находится в положении 11 часов, а минутная – на 12 . Вторичное напряжение опережает
первичное на угол 300.
Трансформаторы могут присоединяться к сети с помощью:
• выключателей;
• плавких предохранителей или открытых плавких вставок;
• автоматических отделителей или выключателей нагрузки, предназначенных для
отключения трансформатора в бестоковую паузу. Присоединение трансформаторов к сети через плавкие предохранители используется в схемах упрощенных подстанций 35-6 кВ при отсутствии аппаратуры на стороне высокого
напряжения трансформатора. Имеются предохранители ПК-10, ПКИ-10, ПСН-10. Ток плавкой вставки зависит от мощ-
ности трансформатора, например: см. таблицу 8.1. Предохранители ПСН-35 для трансформаторов применяются для трансформаторов напряжением 35 кВ малой мощности (до 1 мВА), обычно на передвижных подстанциях.
С помощью таких предохранителей практически невозможно обеспечить селективность защиты с защитой ввода, поэтому они согласовываются непосредственно с отходящими от шин линиями 6-10 кВ. Были также разработаны но не нашли применения стреляющие предохранители 110кВ типа ПС-110У1. Плавкие предохранители рассчитаны на отключение тока КЗ через трансформатор, поэтому они проверяются по номинальному отключаемому току КЗ. Номинальный ток отключения для предохранителей 6-10кВ может быть в пределах 2.5-40 кА.
Кроме того требуется выбрать номинальное напряжение предохранителя. Одинаково недопустимо устанавливать предохранитель напряжением 6 кВ на трансформатор 10кВ, и предохранитель 10 кВ на трансформатор напряжением 6 кВ. в первом случае может произойти перекрытие предохранителя по поверхности, а во втором может не погаснуть дуга внутри предохранителя. Рекомендуемые значения номинальных токов плавких вставок Iном.вс предохранителей для трехфазных силовых трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4 кВ Кроме рассмотренных выше предохранителей, которые обеспечивают отключение короткого замыкания, ранее применялись открытые плавкие вставки для трансформаторов напряжением 110кВТрансформатор подключался к линии через тонкие алюминиевые провода, при перегорании которых возникала электрическая дуга.
Открытые плавкие вставки не могли отключить ток КЗ. после их перегорания возникало короткое замыкание, которое должно было отключаться защитой питающей линии. При высшем напряжении 35 кВ и более наиболее распространенным для трансформаторов мощностью более l.0 MB-А способом подключения трансформатора отпаечной и тупиковой подстанции к линии является подключение через автоматический отделитель (ОД) с установкой короткозамыкителя (КЗ) (рис. 8.1 б,в).
Короткозамыкатель устанавливается в 2хфазах при напряжении 35 кВ и одной фазе при напряжении 110кВ и выше. В этом случае при повреждении в трансформаторе его релейная защита дает команду на включение КЗ, после чего срабатывает релейная защита питающей л и н и и ВЛ-35 кВ, и отключается выключатель (В) этой линии. Наступает бестоковая пауза, во время которой автоматика дает команду на отключение ОД, а линия включается снова от устройства АПВ.
Рис. 8.1. Схемы присоединения понижающего трансформатора к питающей сети:
с помощью выключателя (а) и отделителя с короткозамыкателем (б и в)
Наиболее хорошим способом является присоединение трансформатора через выключатель (рис.8.1, а) На рисунке показан выключатель со встроенными в него трансформаторами тока (ТВ). При наличии у защищаемого трансформатора встроенных трансформаторов тока (TВT) требуется установить более дешевый выключатель без встроенных ТТ, стоимость уста новки которого может оказаться соизмеримой с установкой короткозамыкателя и отделителя. Большинство строящихся в настоящее время подстанций комплектуются именно выключателями на стороне ВН.
При подключении трансформатора по схемам рис.1, можно полностью реализовать требования к защитам трансформатора.