Miten tehomuuntajat suojataan

Tehomuuntajille, joiden korkeajännitekäämitys on yli 1000 V releen suojaus seuraavan tyyppisiä vaurioita ja epänormaalia toimintatapoja vastaan:

1) monivaiheiset viat käämeissä ja niiden liittimissä,

2) sisäinen vaurio (käännä oikosulku käämeissä ja magneettipiirin "teräspalo"),

3) yksivaiheiset maasulut,

4) ylivirta käämeissä ulkoisista oikosuluista,

5) ylikuormituksen aiheuttama ylivirta käämeissä (jos mahdollista),

6) öljytason alentaminen.

Muuntajan suojausta suoritettaessa on otettava huomioon joitain sen normaalin toiminnan ominaisuuksia: magnetointivirta, kun muuntaja on jännitteessä, muunnossuhteen vaikutus ja muuntajan käämien kytkentäpiirit.

Suojaukseen monivaihevikoja vastaan ​​teholtaan 6300 kVA ja sitä suurempien, itsenäisesti toimivien, teholtaan 4000 kVA ja sitä suurempien, rinnakkain toimivien ja teholtaan 1000 kVA ja suurempien muuntajien käämissä ja liittimissä, jos nykyinen keskeytys ei tarjoa tarvittavaa herkkyyttä, ylivirtasuoja on yli 0,5 s aikaviive ja ei kaasusuojaa, pitkittäiserosuojaus kiertovirroilla irrota kytkimet tehomuuntaja ilman viivettä.

Muuntajien differentiaalisuojauksen ominaisuudet verrattuna generaattoreiden, johtojen jne. differentiaaliseen suojaukseen. on muuntajan eri käämien ensiövirtojen epäyhtälö ja niiden epäsopivuus yleensä vaiheittain.

Virtojen vaihesiirron kompensoimiseksi virtamuuntajien toisiokäämit, jotka asennetaan tehomuuntajan tähdestä, on kytketty kolmioon ja tehomuuntajan kolmiopuolelle asennettujen virtamuuntajien toisiokäämit on kytketty tähdellä. Ensiövirtojen epätasa-arvon kompensointi saavutetaan valitsemalla virtamuuntajien muunnossuhteet oikein.

Kun on mahdotonta valita virtamuuntajien muunnossuhdetta siten, että ero toisiovirtojen erossa differentiaalisuojan varressa on alle 10 % (koska virtamuuntajilla on muunnossuhteen vakioarvo), kun suojauksen suorittamiseksi RNT-tyyppisiä differentiaalireleitä käytetään kompensoimaan virtojen epätasa-arvoa, harvemmin tasausmuuntajia ja automuuntajat.

Jos pitkittäiserosuojausta ei ole järjestetty (pääsääntöisesti yksitoimisille muuntajille, joiden kapasiteetti on alle 6300 kVA ja rinnakkaistoimiville muuntajille, joiden kapasiteetti on alle 4000 kVA), niin näissä tapauksissa virtakatkos ilman aikaviivettä peittää osan muuntajan käämistä.

Pitkittäiserosuojausta käytetään käyttö- ja varamuuntajissa lämpövoimalaitosten aputarpeisiin; sähkökatkos sallitaan 4000 kVA teholla.

Yksinkertaisin menetelmä pitkittäisdifferentiaalisuojauksen toteuttamiseksi on erovirran katkaisu, jota käytetään tapauksissa, joissa se täyttää herkkyysvaatimukset. Jos tämä ehto ei täyty, pitkittäissuojauksessa käytetään RNT-tyyppistä relettä.

RNT-releessä on kyllästetyt muuntajat (NT), jotka vähentävät virtoja johtuen magnetoivista sysäysvirroista ja epätasapainovirroista, joita esiintyy transienttiprosessin aikana ulkoisia oikosulkujaja kompensoi virtamuuntajien toisiovirtojen epätasaisuutta.

Muuntajat, joita ohjataan kuormitusjännitteellä tai monikäämimuuntajia, joissa on useita syöttökäämejä, kun releen korkeiden epätasapainovirtojen vuoksi ulkoisissa oikosulkuissa suojaus kyllästysmuuntajilla ei anna vaadittua herkkyyttä, differentiaalisuojaus on varustettu pysäytyksellä ja asennuksella DZT-tyyppiset releet tai niiden vaihto.

Suojaus lasketaan etukäteen, jos relettä käytetään ilman pysähtymistä. Jos se osoittautuu riittämättömäksi herkäksi, käytä relettä, jossa on vähimmäismäärä jarrukeloja, jotka tarjoavat vaaditun herkkyyden. Pitkittäisdifferentiaalisuojan käyttövirta on erotettava magnetointi- ja epäsymmetriavirroista.

Tehomuuntajien suojaus sisäisiltä vaurioilta

Suojaukseen sisäisiltä vaurioilta (käämivaurio, johon liittyy kaasun vapautuminen) ja öljytason laskua vastaan ​​muuntajissa, joiden kapasiteetti on vähintään 6300 kVA, sekä muuntajia, joiden kapasiteetti on 1000 - 4000 kVA ja joissa ei ole eroa suojaus tai keskeytys, ja jos ylivirtasuojan aikaviive on 1 s tai enemmän, käytetään kaasusuojaa toiminnolla signaaliin matalalla ja sammutuksella voimakkaassa kaasunmuodostuksessa... Kaasusuojan käyttö on pakollista sisäiset muuntajat, joiden kapasiteetti on vähintään 630 kVA, riippumatta muiden nopeasti toimivien suojausten olemassaolosta.

Kaasusuojaus asennetaan muuntajiin, automuuntajiin ja öljyjäähdytteisiin paisuttimilla varustettuihin reaktoreihin, ja se suoritetaan uimuri-, mela- ja kuppikaasureleillä. Kaasusuojaus on muuntajien ainoa suoja magneettipiirin "teräspalolta", joka syntyy, kun teräslevyjen välinen eristys katkeaa.

Kaasusuojaus on sallittu sekä matalan että korkean kaasun signaalille differentiaalisesti suojatuissa tai laukaisumuuntajissa, ilman kytkimiä, ja sisäkorjaamoissa, joiden teho on 1600 kVA tai vähemmän, syöttöpuolen oikosulkusuojauksella.

Muuntajien suojaus yksivaiheisilta maasuluilta

Suojaukseen 1000 kVA:n ja sitä suuremmilla tehomuuntajien yksivaiheisilta maasuluilta, jotka on liitetty verkkoihin, joissa on suuri maasulkuvirta, sekä alaspäinmuuntajia, joissa on maadoitettu nolla, maksimi nollasekvenssisuojaus ulkoista maadoitusta vastaan annetaan vikavirtoja, jotka vaikuttavat liipaisuun.

Johtuen muuntajien 6 — 10 / 0,4 — 0,23 kV laajasta käytöstä kolmiotähtikytkentäkaaviolla, jossa on 0,4 kV puolella tiukasti maadoitettu nolla, jossa nollasekvenssin reaktanssi ja aktiivinen vastus ovat yhtä suuret kuin vastukset Positiivisesta sekvenssistä yksivaiheiset oikosulkuvirrat 0,4 kV:n puolella ovat yhtä suuria kuin kolmivaiheiset oikosulkuvirrat oikosulkujen aikana muuntajan liittimissä tai niiden lähellä.

Näillä virroilla HV-puolelle asennettu maksimivirtasuoja voi toimia riittävällä herkkyydellä, ja muuntajan nollaosaan ei saa asentaa suojausta, vaan suojaksi jää vain muuntaja muuntajan peruslohkokaaviolla. pitkän kanssa bussikanava… Suojareleen laukaisuvirran oikosuljettujen muuntajien yksivaiheisia oikosulkuja vastaan ​​0,4 kV puolella (suojaus on kytketty muuntajan nollaosan luotijohdossa olevaan virtamuuntajaan) tulee olla kytkentää varten. käämit:

jossa kn-luotettavuuskerroin on 1,15-1,25; kn on kerroin ottaen huomioon ylikuormitus ja yhtä suuri kuin 1,3 öljylle ja 1,4 kuivalle muuntajalle suunnittelutietojen puuttuessa, mikä on releen paluukerroin, missä on virtamuuntajan muunnoskerroin, Aznominaalinen t - nimellinen tehomuuntajan virta.

Verkoissa, joissa maadoitusvirta on alhainen, muuntajiin asennetaan suojaus laukaisuvaikutteisia yksivaiheisia maasulkuja vastaan, jos tällainen suojaus on saatavilla verkossa.

Muuntajien suojaus ulkoisten oikosulkujen aiheuttamilta ylivirroilta käämeissä

Ylikuormitusmuuntajien suojaamiseksi ulkoisten oikosulkujen aiheuttamilta virroilta on järjestetty ylikuormitussuoja ilman laukaisua tai käynnistyksellä alijännitereleestä, joka toimii katkaisijan avaamiseksi. Alhaisen herkkyyden vuoksi ylivirtasuojausta ilman alijännitereleen käynnistystä käytetään vain muuntajissa, joiden kapasiteetti on enintään 1000 kVA.

Suojaamaan nostomuuntajia ulkoisilta oikosuluilta. suurin ylivirtasuoja jännitteenvapautusreleellä tai jäännösylivirtasuojalla.

Alijännitereleen käynnistysylivirtasuoja monikäämiisille nostomuuntajille osoittautuu melko monimutkaiseksi (johtuen useiden alijänniterelesarjojen läsnäolosta) ja riittämättömästi virralle. Tässä tapauksessa jäännösylivirtasuoja... Jälkimmäistä suositellaan tehomuuntajille, joiden teho on vähintään 1000 kVA ja joissa on kiinteästi maadoitettu nolla.

Jos nostomuuntajan suojaus ei anna vaadittua herkkyyttä, muuntajien suojaamiseen voidaan käyttää virtareleitä, joissa on sopiva generaattorisuoja.

Joissakin tapauksissa tehomuuntajien suojaamiseen käytetään negatiivisen sekvenssin ylivirtasuojausta, joka on helppo yhdistää samanlaiseen generaattoreiden suojaukseen.

Usealta puolelta syötetyissä monikäämismuuntajissa on suuntasuojaus selektiivisyyden varmistamiseksi.

Useiden rinnakkain toimivien muuntajien ylikuormitussuojaukseen, joiden kapasiteetti on 400 kVA ja enemmän, sekä erillisen toiminnan ja automaattisen siirtokytkimen ollessa käytössä on signaaliin vaikuttava yksivaiheinen ylivirtasuojaus.

Valvomattomilla sähköasemilla voidaan suorittaa suojaus muuntajan automaattisen purkamisen tai laukaisun vaikutuksesta.