Газовая защита

Газовая защита (ГЗ) – это защита от внутренних повреждений трансформатора, сопровождающихся выделением газа, понижением уровня масла в газовом реле, или интенсивным движением потока масла из бака трансформатора в расширитель. Для правильной работы ГЗ корпус трансформатора устанавливается с наклоном 1,5-2% в сторону расширителя. Газовое реле устанавливается в рассечку трубопровода от корпуса трансформатора к расширителю.

Газовая защита абсолютно селективна и не реагирует на повреждения вне бака трансформатора. Газовая защита трансформатора выполняется двухступенчатой:

Первая ступень ГЗ срабатывает при не значительном выделении газа, или понижении уровня масла в газовом реле, и с выдержкой времени действует на сигнал.

Существует три разновидности газовых реле, к устаревшим конструкциям относят поплавковые и лопастные; современные газовые реле – чашечного типа.

Конструкция чашечного газового реле представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Конструкция газового реле

Реле имеет два элемента – сигнальный и отключающий (чашки 1 и 2). Чашка может вращаться вокруг оси 3. 4-5 – подвижный контакт; 6-7 – неподвижный контакт; 8-9 – противодействующие пружины; 12 – лопасть на нижней чашке, вращающаяся на оси.

Если в кожухе реле и в чашках нет масла, то контакты разомкнуты. Та же, если кожух реле заполнен маслом. При понижении уровня масла в реле, под весом масла в чашке контакт замыкается. При бурном газообразовании, под действием потока масла лопасть 12 поворачивается и замыкает контакты.

При небольших повреждениях в трансформаторе образование газа происходит медленно, он поднимается к расширителю, проходя через реле, газ заполняет верхнюю часть её кожуха, вытесняя оттуда масло – замкнется контакт 4-6.

При значительном повреждении в трансформаторе, газообразование протекает бурно, под влиянием давления, масло приходит в движение, лопасть 12 замыкает контакты 5-7.

Реле способно различать степень повреждения в трансформаторе. при малых – сигнал, при больших – отключение.

Газовая защита реагирует и на понижение уровня масла – вначале на сигнал, затем на отключение.

Схема включения газового реле представлена на рис. 9.4.3. Для предупреждения неправильного отключения трансформатора, отключающая цепь газовой защиты после доливки масла или включения нового трансформатора переводится на сигнал (до 2-3 суток) до тех пор, пока не прекратится выделение воздуха, отмечаемые по работе защиты на сигнал.

Оценка газовой защиты

Достоинства:

1. Простота;

2. Высокая чувствительность;

3. Малое время действия при значительных повреждениях.

Газовая защита является наиболее чувствительной защитой трансформаторов от повреждений его обмоток и особенно витковых замыканий, на которые дифференциальная защита реагирует только при замыкании большого числа витков, а МТЗ и отсечка не реагируют совсем.

Недостатки:

1. Не действует при повреждениях на выводах трансформатора;

2. Должна выводиться из работы после доливки масла.

Применение

Обязательно устанавливается на трансформаторах мощностью 6300 кВА и выше, а также на трансформаторах 1000-4000 кВА не имеющих дифференциальной защиты или отсечки и если МТЗ имеет выдержку времени более 1 секунды. При наличие быстродействующих защит, её применение допускается. На внутрицеховых трансформаторах мощностью 630 кВА и выше обязательна к применению, независимо от наличия других быстродействующих защит.

Лекция 5. Защиты трансформаторов от внешних КЗ. Релейная защита трансформатора «Сириус» (2 часа)

Защита от токов внешних КЗ служит для отключения трансформаторов при КЗ на сборных шинах или на отходящих от неё присоединениях, если защиты или выключатели этих элементов отказали. Одновременно защита от сверхтоков используется и для отключения при повреждении в самом трансформаторе. Однако, имея выдержку времени (по условиям селективности) она может использоваться лишь в качестве резервной.

Наиболее простой защитой от внешних КЗ является МТЗ. В тех случаях, когда чувствительность её недостаточна, применяют МТЗ с блокировкой по напряжению.

Максимальная токовая защита трансформаторов

Принципиальная схема МТЗ двухобмоточных понизительных трансформаторов представлена на рис. 1. По соображениям надежности целесообразно воздействовать на оба выключателя Q1 и Q2, с тем, чтобы при внешних КЗ один выключатель резервировался вторым.

Рисунок 1. МТЗ трансформатора

Выбор уставок

Ток срабатывания защиты должен быть больше тока перегрузки, не требующей быстрого отключения трансформатора.

где: I_{раб.макс} – рабочий максимальный ток в режиме длительно возможной перегрузки.

Коэффициент чувствительности:

где: I_кз.мин – минимальный ток сквозного КЗ при повреждении в конце зоны действия МТЗ, установленной на трансформаторе.

Выдержка времени:

t_TP = t_W + Dt

где: t_W – наибольшая выдержка времени защиты присоединения (линий, отходящих от шин низкого напряжения трансформатора);

Dt – ступень селективности.

Дата добавления: 2014-11-08