РЕЛЕЙНАЯ

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 (радиаторы, вентиляторы);

-расширитель; -выводы высокого и низкого напряжения; -РПН -привод.

3

Классификация силовых трансформаторов

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 тр- ра 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