Введение
Основными видами повреждений в трансформаторах являются замыкания между фазами внутри кожуха трансформатора и на наружных выводах обмоток, замыкания в обмотках между витками одной фазы (витковые замыкания), замыкания на землю обмоток или их наружных выводов, повреждение магнитопровода трансформатора, приводящее к нагреву. Наиболее часто происходящими считаются короткие замыкания (КЗ) на выводах и витковые замыкания в обмотках[6].
В качестве основной быстродействующей релейной защиты трансформаторов от КЗ между фазами, однофазных КЗ на землю и от замыканий витков одной фазы широкое распространение получила дифференциальная релейная защита.
Эту защиту рекомендуют применять на одиночно работающих трансформаторах мощностью ? 6,3 МВА и на трансформаторах, работающих параллельно, а также на трансформаторах собственных нужд станций мощностью ? 4 МВА.
Достоинствами дифференциальной защиты, охватывающей все обмотки трансформатора или автотрансформатора, считаются быстрота и действие при КЗ как внутри баков, так и вне их, в зоне, ограниченной схемой трансформатора тока. Эта защита также реагирует на витковые короткие замыкания.
Недостатком защиты может являться ее недостаточная чувствительность при КЗ внутри обмоток. Этот недостаток усугубляется, когда применяются грубые защиты с током срабатывания защиты, большим, чем номинальный ток защищаемого элемента.
В таких случаях используют совместно с дифференциальной газовую защиту, реагирующую практически на все повреждения внутри баков, но работающую медленнее.
Принцип работы дифференциальной защиты заключается в следующем: она должна работать при КЗ в трансформаторе, и не должна - при внешнем КЗ. Это достигается особым выполнением схемы защиты. На рисунке 1 показано действие дифференциальной защиты трансформатора.
При КЗ в трансформаторе ток в реле равен сумме вторичных токов:
(1)
Если , то реле срабатывает и отключает трансформатор.
Проблемы дифференциальной защиты трансформаторов (ДЗТ):
а) Выравнивание токов плеч. За счет того, что первичные токи обмоток трансформатора не равны по значению и не совпадают по фазе, в режиме нагрузки или при внешнем КЗ дифференциальная защита может работать неправильно. Для обеспечения условия селективности необходимы специальные меры по выравниванию вторичных токов:
1) установка промежуточного трансформатора тока;
2) учет группы соединения обмоток;
3) установка специальных автотрансформаторов для лучшего выравнивания.
б) Токи небаланса ДЗТ. Возникают вследствие нарушения равенства вторичных токов в реле и могут вызвать неправильную его работу. Для предупреждения этого явления в схемах применяют реле, включаемые через насыщающийся трансформатор тока (НТТ), или реле с торможением от сквозного тока КЗ [5].
Рисунок 1 - Действие дифференциальной защиты трансформатора:
а - внешнее КЗ; б - КЗ в трансформаторе.
Особенности дифференциальной защиты выбранного терминала будут рассмотрены ниже.
- Введение
- 1. Выбор схемы сети
- 2. Выбор защиты
- 3. Выбор уставок дифференциальной защиты
- 3.1 Номинальные параметры
- 3.2 Выравнивание токов
- 3.3 Проверка трансформаторов тока
- 3.4 Расчет уставок, определяющих тормозную характеристику дифференциальной защиты
- 3.5 Расчет уставок дифференциальной отсечки
- 3.6 Коэффициент чувствительности
- Выводы