Защита от перегрузки

Е) Токовая защита с пуском по напряжению

Принцип действия и схема защиты аналогичны подобной же защите генераторов. Так же как и на генераторах (см. § 15-5, б), эта защита может выполняться с пуском от трех реле минимального напряжения или с комбинированным пуском от реле Н₂ и реле, реагирующего на понижение напряжения сети Н. Последняя схема как более чувствитель­ная рекомендуется к приме­нению и показана на рис. 16-16. Защита с пуском по напряжению не действует при перегрузках, в связи с этим отпадает необходимость в отстройке токовых реле защиты Т от аварийных на­грузок, что и позволяет по­лучить большую, чем у про­стой максимальной защиты, чувствительность.

Для улучшения чувстви­тельности пуска по напря­жению цепи напряжения за­щиты обычно питаются от трансформатора напряжения, установленного с той стороны трансформатора, где должна дей­ствовать рассматриваемая защита. Уставки защиты выбираются согласно формулам (15-21) — (15-22). Пуск по напряжению повы­шает чувствительность защит от междуфазных к. з., применяется как на повышающих, так и на понижающих трансформаторах.

а) Защита от перегрузки трансформаторов

На трансформаторах, находящихся под на­блюдением персонала, защита от перегрузки выпол­няется действующей на сигнал посредством токового реле 3, показанного в схеме на рис. 16 5. Токовое реле 3 устанавливается в одной фазе, поскольку перегрузка трансформатора возникает одновременно во всех трех фазах. Чтобы избежать излишних сигналов при коротких замыканиях и кратковременных перегруз­ках, предусматривается реле времени, обмотки которого должны быть рассчитаны на длительное прохождение тока (на схеме на рис. 16-5 не показано).

Ток срабатывания выбирается из условия возврата токового реле при номинальном токе трансформатора:

где k _н= 1,05

Время действия перегрузочной защиты выбирается на ступень больше времени максимальной защиты трансформатора:

На подстанциях без дежурного персо­нала защита от перегрузок выполняется трехступенчатой. Первая ступень работает при малых перегрузках и действует на сигнал, передаваемый с помощью телемеханики на дежурный пункт. Выдержка времени t₁ = t _{макс.защ.} + ∆ t. Вторая ступень действует при больших перегрузках, когда требуется быстрая разгрузка. Эта ступень действует на отключение части потреби­телей, разгружая трансформатор до допустимого значения. Вы­держка времени второй ступени t₂ ≤ t _доп, где t _доп— допустимое время перегрузки, определяемое перегрузочной характеристикой трансформатора. Вторую ступень желательно выполнять с зави­симой от тока характеристикой, соответствующей перегрузочной характеристике трансформатора.

Третья ступень — страховочная, она действует на отключение трансформатора, если по каким-либо причинам вторая ступень не осуществит разгрузки. Выдержка времени t₃ = (t₂ + ∆ t) < t _доп,

На трехоб моточных трансформаторах перегрузочная защита должна устанавливаться таким образом, чтобы она, во-первых, реагировала на перегрузку любой из трех обмоток и, во-вторых, обеспечивала защиту при работе трансформатора в режиме, когда одна из обмоток отключена.

Руководствуясь этими соображениями, на трехобмоточных трансформаторах с одинаковой мощностью обмоток и односторон­ним питанием перегрузочную защиту устанавливают только на питающей обмотке. При неравной мощности обмоток или двусто­ронним и трехсторонним питанием трансформаторов защиту следует ставить на всех обмотках.

б) Защита от перегрузки автотрансформаторов

Защита от перегрузки автотрансформаторов выполняется на основе требований к защите трехобмоточных трансформаторов с учетом особенностей токораспределения в обмотках автотрансформатора и различия номинальных мощностей обмоток. Защита от перегрузки должна реагировать на перегрузку последовательной (П), общей (О) и дополнительной (Д) обмоток автотрансформатора (рис. 16-17, а).

Номинальный (допустимый) ток в последовательной обмотке (относящейся к высшему напряжению) определяется по проходной мощности S_прох, а для общей части обмотки и обмотки низшего напряжения (соединенной в треугольник) — по расчетной (или типовой) мощности S_расч (см. рис. 16-2).

Для контроля за перегрузкой обмотки сред­него напряжения (общей) перегрузочное реле должно устанавли­ваться в нулевых выводах автотрансформатора, по которым про­текает ток I _0бщ. Перегрузка последовательной обмотки (высшего напряжения) и обмотки низшего напряжения учитывается по току в выводах высшего и низшего напряжения соответственно. Места установки реле Р _Потмечены на рис. 16-17, а кружком.

Необходимость установки защиты от перегрузки той или иной обмотки автотрансформатора определяется на основе анализа токораспределения при различных режимах его работы. Так, например, при перегрузке обмотки низшего напряжения в режиме, когда сторона среднего напряжения отключена, ток на стороне высшего напряжения может быть меньше номинального, так как мощность обмотки низшего напряжения равна S_расч и меньше S_прох, по которой определяется I _ном на стороне высшего напряже­ния. Отсюда следует, что на обмотке низшего напряжения всех автотрансформаторов необходимо устанавливать защиту от перегрузки.

Рассматривая токораспределение на понижающем автотрансфор­маторе, имеющем питание со стороны высшего напряжения (рис. 16-17, б), можно сделать вывод, что при перегрузке обмотки высшего напряжения токи в обмотках сред- него и низшего напряжения могут быть ниже номинального. Следовательно, на автотрансформаторах, имеющих питание на стороне высшего напряжения, необходимо устанавливать защиту, реагирующую на перегрузку этой стороны. Указанная защита будет также защищать и общую обмотку автотрансформатора, так как перегрузка этой обмотки будет сопровождаться перегруз­кой обмотки высшего напряжения.

При работе автотрансформаторов в режиме передачи энергии со стороны высшего и среднего напряже­ния на сторону низшего напряжения в общей обмотке проходит ток I _общ = I _В + I с (рис. 16-17, в).

В этих условиях общая обмотка может перегружаться при отсутствии перегрузки в двух других обмотках автотрансфор­матора.

На автотрансформаторах, работающих в указанном режиме, необходимо устанавливать защиту от перегрузки на нулевых вы­водах общей обмотки. Такая же защита должна предусматри­ваться на автотрансформаторах, в которых энергия передается со стороны среднего напряжения одновременно на высшее и низ­шее напряжение.

Более полный анализ перегрузки обмоток автотрансформатора приводится в [Л. 5, 6]. В соответствии с этим анализом на пони­жающих автотрансформаторах при питании со стороны высшего напряжения защита от перегрузки должна устанавливаться на сторонах высшего и низшего напряжения.

На тех же автотрансформаторах, имеющих питание и со сто­роны обмотки среднего напряжения, защита ставится и на нуле­вых выводах.

На повышающих автотрансформаторах защита устанавливается на всех трех обмотках.

Дата добавления: 2014-12-23