Защита от сверх токов пр. внешних КЗ. Защита от перегрузки. Токовая отсечка

Защита от внешних КЗ служит для отключения трансформатора тока при КЗ на сборных шинах или на отходящих от них присоединениях (рис.4), если РЗ или выключатели этих элементов отказали в работе. Одновременно РЗ от внешних КЗ используется и для защиты от повреждений в трансформаторе. Однако по условиям селективности РЗ от внешних КЗ должна иметь выдержку времени и, следовательно, не может быть быстродействующей. По этой причине в качестве основной РЗ от повреждений в трансформаторах она используется лишь на маломощных трансформаторах. На трансформаторах, имеющих специальную РЗ о внутренних повреждений, РЗ от внешних КЗ служит резервом к этой защите на случай ее отказа. Наиболее простой РЗ от внешних КЗ является МТЗ. В тех случаях, когда ее чувствительность оказывается недостаточной, применяются более чувствительные МТЗ с пуском по напряжению, МТЗ ОП и НП, ДЗ.

Максимальные токовые защиты трансформаторов. Защита двухобмоточных понижающих трансформаторов. схема МТЗ трансформатора с односторонним питанием
приведена рис.4.чтобы включить в зону действия защиты сам трансформатор, РЗ устанавливается со стороны источника питания и должна действовать на отключение выключателя Q1. Токовые реле МТЗ включаются на ТТ, установленные у выключателя Q2.

На (рис.4,а) приведена схема РЗ с двумя токовыми реле КА1 и КА2, которые, сработав, с выдержкой
времени одновременно действуют на отключение выключателей Q1 и Q2. При этом в случаях внешних КЗ на стороне низшего напряжения (НН) трансформатора отключение выключателя Q2 резервирует действие выключателя Q1. Часто РЗ выполняют с двумя выдержками времени: с первой и на отключение выключателя Q1 со стороны НН, а со второй стороны t2 = t1 + Dt на отключение Q2 со стороны ВН.

Структурная схема при таком выполнении МТЗ приведена на (рис. 4,в). В случае не отключенного внешнего КЗ на стороне НН МТЗ с выдержкой времени t1 отключит выключатель Q1, трансформатор при этом останется под напряжением о стороны ВН. В случае же повреждения в трансформаторе и отказе его основных, быстродействующих РЗ МТЗ с выдержкой времени отключит выключатель Q2.

Токовые реле КА1 и КА2 в схеме МТЗ трансформаторов с ВН 110-220 кВ подключены к ТТ, соединенным в треугольник (рис.4,а), такое выполнение токовых цепей МТЗ предотвращает возможное неселективное ее действие при КЗ на землю в сети 110-220 кВ (в случае когда нейтраль трансформатора заземлена). Защита может действовать при всех видах междуфазных КЗ на сторонах как ВН, так и НН трансформатора со схемой соединения обмоток Y/D. При этом, однако по сравнению с МТЗ, содержащей три токовых реле, подключенных к ТТ, соединенным в полную звезду, имеет место снижение чувствительности на 15 % при двухфазном КЗ на стороне НН 6-10 кВ.

Защита о перегрузок транс форматора - на трансформа торах, находящихся под наблюдением оперативного персонала, РЗ от перегрузки выполняется действующей на сигнал посредством одного токового реле. Чтобы избежать из лишних сигналов при КЗ и кратковременных перегрузках,

в схеме РЗ предусматривается реле времени, обмотка которого должна быть рассчитана на длительное прохождение тока.

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

Iс.з. = kотc Iном / kв,

где kотc =1,05.

Время действия РЗ выбирается на ступень больше времени защиты трансформатора от внешних КЗ: tп = tрз + Dt.

На подстанциях без дежурного персонала РЗ от перегрузок выполняется
трехступенчатой. Первая ступень работает при малых перегрузках и действует на сигнал,
передаваемый с помощью телемеханики на пункт управления, с выдержкой времени tп =tрз + D1. Вторая ступень при больших перегрузках, когда требуется быстрая разгрузка, действует на отключение части потребителей, разгружая трансформатор до допустимого
значения. Выдержка времени второй ступени t2 < tдоп, где tдоп - допустимое время перегрузки, определяемое перегрузочной характеристикой трансформатора. Вторую ступень желательно выполнять с зависимой характеристикой, соответствующей перегрузочной характеристике трансформатора. Третья ступень действует на отключение транс
форматора, если вторая ступень не осуществляет разгрузки. Выдержка времени третьей ступени t3 = (t2 + Dг) < tдоп.

В трехобмоточных трансформаторах с одинаковой мощностью обмоток и односторонним питанием РЗ от перегрузки устанавливается только на питающей обмотке. При неравной мощности обмоток или при двух - и трехстороннем питании трансформаторов следует

устанавливать РЗ от перегрузки на всех обмотках.

Защита от перегрузки АТ выполняется на основе требований к РЗ трансформаторов с учетом особенностей токораспределения в обмотках АТ и различия номинальных мощностей обмоток. Защита от перегрузки должна реагировать на перегрузку последовательной (П), общей (О) и дополнительной (Д) обмоток АТ (рис.6,а).

Номинальный (допустимый) ток в последовательной обмотке (относящейся к ВН) определяется по проходной мощности Sпрох, а для части обмотки НН (соединенной в треугольник) - по расчетной (или типовой) мощности Sрасч (см. рис. 5).

Для контроля за перегрузкой обмотки СН (общей) реле РЗ от перегрузки должно устанавливаться в нулевых выводах АТ, по которым протекает Iобщ. Перегрузка последовательной обмотки (ВН) и обмотки НН контролируется по токам в выводах ВН и НН соответственно. Места установки реле КА РЗ от перегрузки показаны на рис. 6,а. необходимость установки РЗ от перегрузки той или иной обмотки АТ определяется на основе анализа токораспределения при различных режимах его работы. Так, например, при пере грузки обмотки НН в режиме номинального, так как мощность обмотки НН равна Sрасч и меньше Sпрох, по которой определяется Iном на стороне ВН. Отсюда следует, что на обмотке НН всех АТ необходимо устанавливать РЗ от перегрузки.

Рассматривая токораспределение на понижающем АТ, имеющем питание со стороны ВН (рис. 6, б), можно сделать вывод, что при перегрузке обмотки ВН токи в обмотках СН и НН могут быть ниже Гном. Следовательно, на АТ, имеющих питание на стороне ВН, не обходимо устанавливать РЗ, реагирующую на перегрузку этой стороны. Указанная РЗ будет также защищать и общую обмотку АТ, так как перегрузка этой обмотки будет сопровождаться перегрузкой обмотки ВН. При работе АТ в режиме передачи электроэнергии со сторон ВH и СН на сторону НН в общей обмотке проходит ток Iобщ = Iв +Iс (рис. 6, в), в этих условиях общая обмотка может перегружаться при отсутствии перегрузки в двух обмотках АТ.

На АТ, работающих в указанном режиме, необходимо устанавливать РЗ от перегрузки на нулевых выводах общей обмотки. Такая же РЗ должна предусматриваться на АТ, в которых электроэнергия передается со стороны СН одновременно на ВН и НН. На понижающих АТ при питании со стороны ВН РЗ от перегрузки должна устанавливаться на сторонах ВН и НН. На тех же АТ, имеющих питание и со стороны СН, РЗ устанавливается и на нулевых выводах. На повышающих АТ РЗ устанавливается на всех трех обмотках.

Токовая отсечка - простая быстродействующая РЗ от повреждений в трансформаторе (рис.7).зона действия отсечки ограничена, она не действует при витковых замыканиях и замыканиях на землю в обмотке, работающей на сеть с малым током замыкания на землю. Отсечка устанавливается с питающей стороны трансформатора и выполняется при помощи мгновенных токовых реле РТ-40 или электромагнитного элемента реле РТ-80 (РТ-90), если реле этого типа использованы для выполнения МТЗ, либо при помощи микроэлектронных токовых ИО. На трансформаторах в сети с глухозаземленной нейтралью отсечка устанавливается на трех фазах, а в сети с изолированной нейтралью - на двух. Ток срабатывания отсечки отстраивается от максимального тока КЗ при повреждении за трансформатором (в точке К2):

Iс.з = kотc Ik2mах,

где kотc = 1,25 ÷1,5 (последнее для реле типа РТ-90 и РТ-80).

Кроме того, токовая отсечка должна отстраиваться от броска намагничивающего тока Iнам:

Iс.з = kотc Iном, где kотc = 3÷5.

В зону действия отсечки входят ошиновка, выводы и часть обмотки трансформатора со стороны питания. Отсечка, являющаяся РЗ от внутренних повреждений, должна отключать трансформатор со всех сторон, имеющих источники питания. Достоинством отсечки являются ее простота и быстродействие. Отсечка в сочетании с МТЗ и газовой защитой обеспечивает хорошую защиту для трансформаторов малой мощности.

Дата добавления: 2014-01-04