Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Među električnim instalacijama za pretvorbu i prijenos električne energije transformatori su najskuplji uređaji. Unatoč tome, oni mogu raditi bez prekida tijekom cijelog razdoblja rada, pa čak i više, ali pod uvjetom da uređaj neće biti pod utjecajem hitnih načina rada. U praksi se zaštita transformatora koristi za borbu protiv bilo kakvog poremećaja normalnog rada.

Vrste oštećenja

Riža. 1. Oštećenje transformatora

Zbog činjenice da je transformator uključen zajedno s drugim uređajima, svako oštećenje na napojnom vodu, u niskonaponskim krugovima ili unutar spremnika jednako je opasno.

Među trenutnim vrstama nesreća treba istaknuti sljedeće:

  • Kratki spoj između namota;
  • Kratak namotaj kućišta;
  • Međufazni kvarovi u liniji;
  • Kvarovi od zavoja do zavoja;
  • Oštećenje ugrađene opreme;
  • Pregrijavanje priključnih točaka, električnih kontakata;
  • Prekid strujnog kruga, povreda integriteta spojnih točaka ili namota;
  • Povreda pričvršćivanja željeza, istovar čaršava kada su veze jarma olabavljene, praćeno preklapanjem ili uništavanjem namotaja.

Podjela zaštite transformatora na glavnu i rezervnu

Bilo koja vrsta oštećenja na transformatoru nosi potencijalnu opasnost i za integritet opreme i za pouzdanost cijelog elektroenergetskog sustava. Stoga je iznimno važno kompetentno obnoviti rad zaštite na elektranama, vučnim i transformatorskim podstanicama, lokalnim transformatorskim stanicama i transformatorskim podstanicama. U tu svrhu zaštita transformatora uvjetno je podijeljena u dvije kategorije - glavnu i pomoćnu.

Osnovna zaštita je vrsta automatizacije koja je usmjerena na analizu unutarnjeg stanja transformatora (namoti, hardver, dodatna oprema). Ova vrsta pokriva i sam uređaj i susjedne gume, žice itd.

Rezervna zaštita pokriva one smetnje koje se javljaju izvan transformatora, ali mogu izravno utjecati na njegove vodiče i unutarnje komponente. To su sve vrste preopterećenja, kratkih spojeva i prenapona u vodovima, na susjednim uređajima itd.

Riža. 2. Glavna i pomoćna zaštita

Različite obrane i njihova suština

Sve zaštite za transformatore moraju biti dovoljno brze da isključe opasni način rada na vrijeme. Budući da će u slučaju super velikih električnih količina lako doći do uništenja izolacije, otpuštanja metala, požara i drugih neugodnih posljedica.

Da bi se spriječilo preopterećenje, na transformatoru se postavlja jedna ili druga vrsta zaštite. Koja se vrsta zaštite koristi na padajućim podstanicama, u rasklopnoj opremi, određena je lokalnim uvjetima i značajkama načina rada.

Uzdužna diferencijalna zaštita

Područje primjene diferencijalne strujne zaštite pokriva i sam energetski transformator i njegove okolne spojeve do mjerača strujnog opterećenja. Normalnim načinom rada svakog transformatora smatra se ravnomjerna preraspodjela opterećenja između sve tri faze, kada je električna struja u svakoj od njih približno jednaka.

Uzdužna diferencijalna zaštita uspoređuje strujno opterećenje u svim fazama. Budući da je struja približno jednaka, njihov geometrijski zbroj trebao bi biti nula. Kao rezultat usporedbe, ispada da strujna komponenta nedostaje ili je premala za reakciju. Ali, čim se jedna faza zatvori ili odmah između nekoliko njih, struje u njima se više neće međusobno kompenzirati, a njihov će se zbroj razlikovati od nule, diferencijalno isključenje će raditi.

Riža. 3. Primjer diferencijalne zaštite

štafeta

Da bi se spriječilo oštećenje transformatora, koristi se dovoljno veliki broj relejnih zaštita. Međutim, relej za kontrolu razine ulja zaslužuje posebnu pozornost. Ova vrsta osigurava kontrolu nad stanjem izolacijskog okoliša. Strukturno, relej je plovak s kontaktima, koji se drži iznad kontakata okidačkog kruga.

Ako hitni rad rezultira curenjem ulja i naknadnim padom ispod norme, nakon čega može doći do kvara, doći će do gašenja. Može se nalaziti u glavnom spremniku ili imati pomoćnu relejnu zaštitu u ekspanderu, koja će dati preliminarni signal o početku procesa.

Terma

Osnova toplinske zaštite u transformatorima je klasični termopar. Njegovo mjesto određeno je vrstom uređaja, njegovom snagom i dimenzijama, budući da pregrijavanje može dovesti do kršenja izolacijskih svojstava, dovesti do toplinskog širenja ulja.

Najefikasniji položaji uključuju:

  • na vrhu spremnika;
  • za visokonaponske čahure;
  • u namotima.

Ima dva stupnja - prvi uključuje pomoćne ventilatore ili druga sredstva za hlađenje. Drugi, ako prvi nije uspio resetirati pregrijavanje ispod granične vrijednosti, isključuje transformator.

Trenutno ograničenje

Riža. 4. Primjer prekida struje

Ova vrsta zaštite koristi se za onemogućavanje štete koja je možda nastala unutar transformatora. Nalazi se sa strane ulaza štićenog transformatora, međutim, udar pokriva sve namote iz kojih se može primijeniti napon. Značajka njegove primjene je shema napajanja koja se koristi u odgovarajućoj liniji.

Dakle, za trofazne krugove s izoliranom nultom, prekid struje mora biti postavljen u dvije faze. A kada se koriste strujni krugovi sa čvrsto uzemljenom nultom, zaštita se mora primijeniti u svakom faznom spoju. Kad je transformator isključen, uopće nema vremenskog kašnjenja.

Nedostatak cutoff-a je taj što radi isključivo na velikim strujama. Stoga, neki međulinijski, međuskretni ili uzemljeni kvarovi u izoliranom neutralnom krugu mogu proći nezapaženo.U praksi, ovo je jedan od najlakših načina za isključivanje transformatora u hitnom načinu rada.

Zaštita od plina

Plinski relej, kao vrsta zaštite, našao je široku primjenu u transformatorima punjenim uljem, gdje ulogu dielektrika koji razdvaja elemente pod strujom od uzemljene kućišne konstrukcije ima transformatorsko ulje. U normalnom radu, silazni transformatori ne djeluju na tekući dielektrik, a ulje je u konstantnom fizičkom stanju.

Ali, u slučaju međuzavojnih kratkih spojeva, kontakt vodiča s čelikom ili druge situacije unutar spremnika, gorenje luka ili zagrijavanje metala dovodi do lokalnog vrenja ulja. Od ovog mjesta počinje ispuštanje plinova koji se penju do vrha spremnika.

Riža. 5. Primjer plinske zaštite

Za cijeli spremnik, gornja točka je ekspanzijski spremnik, tako da je plinski relej ugrađen u spojnu cijev između ekspanzijskog spremnika i spremnika transformatora.Strukturno, plinska zaštita je plovak s dva kontakta. Kada je uronjen u ulje, plovak je u otvorenom položaju. Čim se oslobođeni plinovi dignu kroz cijev, plovak će pasti i zatvoriti kontakte, uljni transformator će se isključiti.

Zaštita od mlaznjaka

Koristi se u transformatorima s primarnim i sekundarnim namotima za 110, 35, 10, 6, 3,3 kV, gdje postoji mogućnost prebacivanja napona pod opterećenjem. Mjenjač pod opterećenjem obično se nalazi u zasebnom spremniku unutar glavnog, koji ga izolira od visokonaponskih namota. Preklopni položaji mjenjača pod opterećenjem mogu uzrokovati redovite sklopne pojave i hitne. Ovo posljednje dovodi do ispuštanja ulja iz spremnika u ekspander.

Kako bi se odgovorilo na takva oštećenja, ugrađena je zaštita od mlaza, budući da protok ulja iz mjenjača slavine aktivira mjerni senzor. Zatim se prekidač isključuje, što će isključiti namotaje transformatora.

Nadstrujna zaštita

Riža. 6. Primjer nadstrujne zaštite

Nadstrujna zaštita koristi se za rad kao odgovor na struje kratkog spoja koje se nalaze u neposrednoj blizini izvora. Ovo uključuje oštećenja i na namotima i na najbližim sabirnicama trafostanice, u okolnoj opremi itd.

U praksi postoji veliki broj MTZ opcija:

  • Od unutarnjeg i vanjskog kratkog spoja;
  • MTZ s kombiniranim naponskim startom;
  • Okidač prenapona s filtrom napona negativne sekvence;
  • Obrnuti niz u kombinaciji s trofaznim uređajem kratkog spoja;

Osim načina rada u nuždi, način zaštite od preopterećenja može se postaviti za prekostrujnu zaštitu. Da biste to učinili, radna struja je postavljena unutar određenih granica.Postavka je odabrana na temelju najveće vrijednosti opterećenja tako da se prekidač ne aktivira tijekom normalnog rada.

Zaštita struje nulte sekvence

Riža. 7. Primjer strujne zaštite nulte sekvence

Dizajniran da zaštiti transformator od mogućeg kratkog spoja jedne i dvije faze na masu. To su situacije kada je u trofaznom sustavu narušena simetrija opterećenja i zbroj struja više neće biti jednak nuli u odnosu na nultu točku.

Ravnoteža sustava bit će poremećena, što će izazvati nestanak struje nakon određenog vremenskog perioda. Često u kombinaciji s automatskim ponovnim uključivanjem, a zatim se nakon nekoliko sekundi prekidač strujnog kruga ponovno uključuje, u slučaju da se kratki spoj sam poništi.

Posebna sigurnosna zaštita

Posebna pomoćna zaštita dizajnirana je za autonomnu redundanciju prekostrujne zaštite u strujnim krugovima.Može se koristiti i na visokoj i na niskoj strani transformatora. Njihovo djelovanje je usmjereno na maksimalne struje primara i sekundara koje se mogu pojaviti u neposrednoj blizini štićenog objekta. Rad SRZ-a, u pravilu, ima kašnjenje u vremenu u odnosu na glavnu nadstrujnu zaštitu na strani 110 - 220 kV.

Zaštita trenutnog koraka

Kao i prethodna verzija, to je vrsta prekostrujne zaštite, koja je ugrađena u ključ slijeda rada za različite namotaje. Široko se koristi u krugovima gdje su potrošači spojeni na izvor s visokim udarnim strujama. No, maksimalna osjetljivost zaštite dodatno je vezana uz napon, što osigurava blokiranje automatskog isključivanja ako se napaja prejako opterećenje, budući da pad napona ne doseže postavljenu granicu.

Stupnjevi su podešeni s takvim vremenskim intervalom da su prekidači opterećenja pogođeni nakon glavne strujne zaštite.

Zaštita od preniskog napona

U slučaju pada napona napajanja moguća su dva scenarija - daljinski kratki spoj koji ostale zaštite prepoznaju kao veliko opterećenje ili spoj prevelikog ukupnog opterećenja. Obje opcije negativno utječu na rad transformatora, stoga se iu hitnom načinu rada iu slučaju preopterećenja postavlja vremenska odgoda, nakon čega se pojavljuje jedna od sljedećih opcija:

  • isključen odjel za hitne slučajeve;
  • ukloni neprioritetne potrošače s posla;
  • automatska aktivacija rezerve.

Više detalja o ovoj vrsti zaštite u članku https://www.asutpp.ru/zaschita-minimalnogo-napryazheniya.html

Povezani video

Korištena literatura

  • M.A. Shabad "Zaštita transformatora 10kV" 1989
  • M. A. Berkovich. V. V. Molchanov, V. L. Semenov "Osnove tehnologije relejne zaštite" 1984
  • Zasypkin A.S. "Relejna zaštita transformatora" 1989
  • Shabad M.A. "Zaštita transformatora u distribucijskim mrežama" 1981
  • Figurnov E.P. "Relejna zaštita" 2004

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Električar