ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Лекции / Защита трансформаторов
.pdfРЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ
1
Силовые трансформаторы
Для связи с энергосистемой и потребителями, а также для питания собственных потребителей станции (собственных нужд) на электрических станциях и подстанциях устанавливают повышающие и понижающие трансформаторы.
В связи с тем что в сетях энергосистем существует несколько ступеней трансформации, количество трансформаторов и их мощность в несколько раз превышают число и установленную мощность генераторов.
На каждый установленный киловатт генераторной мощности приходится 7—8 кВА трансформаторной мощности, а на вновь вводимый — до 12—15 кВА.
На крупных электростанциях для связи двух высших напряжений, как правило, применяются автотрансформаторы, обладающие существенными технико-экономическими преимуществами в сравнении с обычными трансформаторами.
Стоимость автотрансформатора, потери энергии при эксплуатации значительно ниже, чем у обычных трансформаторов той же мощности.
2
Силовые трансформаторы
Конструктивные части трансформатора:
-магнитопровод, обмотки -бак трансформатора; -система охлаждения ( -расширитель;
-выводы высокого и низкого напряжения; -РПН -привод.
3
Классификация силовых трансформаторов
По количеству фаз: однофазные, трёхфазные |
По количеству обмоток: двухобмоточные, |
|
трёхобмоточные, двухобмоточные с расщеплённой |
||
|
||
|
обмоткой низкого напряжения |
|
|
|
|
|
|
4
Применение трансформаторов
По функциям: повышающие, понижающие По назначению: блочные трансформаторы, трансформаторы собственных нужд, трансформаторы связи Автотрансформаторы
5
Применение трансформаторов
Блочные (повышающие) трансформаторы; Автотрансформаторы связи; Трансформаторы с.н. (ТСН) и РТСН - понижающие
6
Повреждения и анормальные режимы
Повреждения:
-междуфазные КЗ;
-КЗ одной или двух фаз на землю;
-КЗ между витками одной фазы (межвитковое);
-замыкание между обмотками разных напряжений;
-КЗ на вводах, ошиновке и в кабелях (междуфазное и на землю);
-«пожар стали».
Ненормальные режимы:
-внешнее КЗ;
-перегрузка;
-понижение уровня масла в баке;
-недопустимые повышения напряжения.
Наиболее частые повреждения – витковые замыкания и КЗ на выводах.
7
Защита трансформаторов
Релейная защита двухобмоточных трансформаторов с односторонним питанием мощностью до
630 кВА (3 – 15 кВ). Основная защита – МТЗ.
Выдержка времени необходима для обеспечения селективности: при внешнем КЗ (т.К2) одновременно срабатывают МТЗ поврежденного элемента (фидера) и МТЗ трансформатора. МТЗ трра должна иметь большую выдержку времени, чем МТЗ фидера. Тогда при КЗ на фидере МТЗ фидера сработает раньше, чем МТЗ тр-ра и отключит поврежденный фидер. А МТЗ тр-ра не успеет сработать и после отключения поврежденного фидера вернется в исходное состояние.
Ток срабатывания МТЗ отстраивается от максимального тока нагрузки защищаемого трансформатора
8
Подключение МТЗ
9
Защита трансформатора
Недостаток МТЗ – выдержка времени.
Дополнительно к МТЗ со стороны питания трансформатора устанавливается токовая отсечка (ТО) без выдержки времени. Назначение ТО - быстрое отключение междуфазных КЗ с большими токами. ТО выполняется без выдержки времени: tСЗ = 0
IСЗ = КОТС*IК.ВНЕШН.МАКС
ТО не работает в начале отходящих присоединений со стороны НН трансформатора. ТО принципиально защищает не весь трансформатор, а только его часть со стороны питания, где токи КЗ достаточно большие.
Определение защищаемой зоны защиты показано на рисунке
10