трансформатор је статична опрема која ради непрекидно, ради поузданије, мање шансе за квар. Али пошто је велика већина трансформатора постављена на отвореном, и на њих утиче оптерећење током рада и утицај кратког споја квара електроенергетског система, у процесу рада неизбежни су различити кварови и абнормални услови.
трансформатор је статична опрема која ради непрекидно, ради поузданије, мање шансе за квар. Али пошто је велика већина трансформатора постављена на отвореном, и на њих утиче оптерећење током рада и утицај кратког споја квара електроенергетског система, у процесу рада неизбежни су различити кварови и абнормални услови.
1. Уобичајени кварови и аномалије трансформатора
Кварови трансформатора се могу поделити на унутрашње кварове и екстерне кварове.
Унутрашње грешке се односе на кварове који се јављају унутар кућишта, као што су међуфазни кварови кратког споја намотаја, кварови кратког споја међу завојима једнофазних намотаја, кварови кратког споја између намотаја и гвозденог језгра, и грешке искључења намотаја, итд.
Спољашњи кварови се односе на различите кварове фазног кратког споја између спољних водећих водова трансформатора и једнофазних кварова уземљења који се јављају када изолација изолације проводника прође кроз кућиште.
Квар трансформатора чини велику штету. Нарочито када дође до унутрашњег квара, лук високе температуре генерисан струјом кратког споја не само да ће сагорети изолацију и гвоздено језгро намотаја трансформатора, већ ће изазвати и распадање трансформаторског уља и стварање много гаса, што ће резултирати трансформатором. деформација шкољке па чак и експлозија. Стога, када трансформатор поквари, мора се уклонити.
Аномалије трансформатора су углавном преоптерећење, смањење нивоа уља, спољни кратки спој узрокован прекомерном струјом, температура уља трансформатора је превисока, температура намотаја је превисока, притисак трансформатора је превисок и квар система за хлађење. Када је трансформатор ненормалан, треба дати сигнал аларма.
Друго, конфигурација заштите трансформатора
Главна заштита од кратког споја: уздужна диференцијална заштита, заштита од тешког гаса итд.
Резервна заштита од квара од кратког споја: углавном прекострујна заштита са закључавањем напона, прекострујна заштита нулте секвенце (смера), заштита ниске импедансе итд.
Заштита од ненормалног рада: углавном заштита од преоптерећења, заштита од прекомерне ексцитације, заштита од лаких гасова, заштита неутралног размака, ниво температуре уља и заштита од отказа система хлађења.
Три, неелектрична заштита
Заштита трансформатора састављена од уља, гаса, температуре и друге неелектричне запремине назива се неелектрична заштита. Ту су углавном заштита од гаса, заштита од притиска, заштита од температуре, заштита нивоа уља и заштита од заустављања хладњака. Неелектрична заштита делује према захтевима локације да би се искључила или послала сигнала.
1. Заштита од гаса
Када дође до унутрашњег квара трансформатора, због улоге струје кратког споја и лука кратког споја, унутрашњи трансформатор ће произвести много гаса, у исто време брзина протока трансформаторског уља, употреба гаса и протока уља за постизање заштите назива се заштита од гаса.
(1) Заштита од лаких гасова: када се у трансформатору појави мала грешка или абнормалност, локално прегревање тачке квара узрокује делимично ширење уља, а гас у уљу формира мехуриће и улази у гасни релеј. Акција заштите од светлосног гаса шаље светлосни гасни сигнал.
(2) Заштита од тешких гасова: када дође до озбиљног квара у резервоару трансформатора, струја квара је велика, а лук узрокује да се трансформаторско уље разгради у великим количинама, што резултира великом количином протока гаса и уља. Ударна преграда чини да тешки гас прати заштитну акцију, шаље сигнал тешког гаса и излазно окидање, а трансформатор се прекида.
(3) Заштита од тешког гаса је главна заштита унутрашњег квара резервоара за гориво, што може одражавати различите унутрашње кварове трансформатора. Када се трансформатор деси да се неколико окрета окрене кратком споју, иако је струја квара веома велика, али у диференцијалној заштити произведеној у диференцијалној струји можда неће бити велика, диференцијална заштита може одбити да ради. Стога, за унутрашње кварове трансформатора, неопходно је ослонити се на јаку заштиту од гаса да би се отклонили кварови.
Слика
2, заштита од притиска
Заштита под притиском је такође главна заштита од унутрашњих кварова резервоара трансформатора. Са отпуштањем притиска и заштитом од мутације притиска, користи се за одраз притиска трансформаторског уља.
3, заштита од температуре и нивоа уља
Када температура трансформатора порасте на вредност упозорења, температурна заштита шаље алармни сигнал и покреће стандби хладњак.
Када трансформатор пропушта уље или снижава ниво уља из других разлога, ниво уља је заштићен и шаље се алармни сигнал.
4, хладњак све зауставља заштиту
Када сви хладњаци трансформатора престану да раде, температура трансформатора ће порасти. Ако се не поступа на време, може доћи до оштећења изолације намотаја трансформатора. Због тога, када сви хладњаци престану у раду трансформатора, заштита шаље алармни сигнал и искључује трансформатор након дужег временског одлагања.
Четири, диференцијална заштита
Диференцијална заштита трансформатора је главна заштита запремине електричне енергије трансформатора, а њен заштитни обим је део који је окружен са сваке стране струјног трансформатора. У овом опсегу долази до кратког споја између намотаја, кратког споја између завоја и других кварова, диференцијалне заштите до дејства.
1, ударна струја трансформатора
Струја поља која настаје када се трансформатор испусти назива се ударна струја поља. Величина ударне струје побуде је повезана са структуром трансформатора, углом затварања, капацитетом, реманенце пре затварања и другим факторима. Мерење показује да је ударна струја обично 2~6 пута већа од називне струје, а максимум је више од 8 пута од називне струје. Пошто ударна струја тече само у трансформатор на страни пуњења, она ће произвести велику диференцијалну струју у диференцијалној петљи, што ће резултирати погрешним радом диференцијалне заштите.
Улетна струја има следеће карактеристике: а. Вредност ударне струје је веома велика и садржи очигледну апериодичну компоненту; Б. Таласни облик је шиљаст и дисконтинуиран; Ц, садржи очигледну хармонијску компоненту високог реда, посебно другу хармонијску компоненту; Д. Улетна струја побуде је ослабљена.
Према горе наведеним карактеристикама ударне струје, како би се спречило да ударна струја изазове погрешан рад диференцијалне заштите трансформатора, пројекат користи три принципа: висок садржај другог хармоника, асиметрија таласног облика, угао дисконтинуитета таласног облика да би се реализовало закључавање диференцијалне заштите.
2. Други хармонијски принцип кочења
Суштина другог хармонијског кочења је да се помоћу друге хармонијске компоненте диференцијалне струје процени да ли је диференцијална струја струја грешке или ударна струја. Када је проценат друге хармонијске компоненте према основној компоненти већи од одређене вредности (обично 20%), сматра се да је диференцијална струја узрокована ударном струјом и диференцијална заштита је затворена.
Дакле, што је већи коеони однос другог хармоника, то је већа струја другог хармоника садржана у дозвољеном основном таласу, а ефекат кочења је лошији.
3, диференцијална брза заштита од прекида
Када дође до озбиљног квара унутар трансформатора и струја квара је довољно велика да доведе до засићења ЦТ, секундарна струја ЦТ такође садржи велики број хармонијских компоненти. Према горњем опису, вероватно је да ће диференцијална заштита бити блокирана или одложена услед кочења другог хармоника. Ово ће озбиљно оштетити трансформатор. Да би се решио овај проблем, обично се поставља диференцијална заштита од брзог прекида.
Диференцијални брзопрекидани елемент је заправо висококонстантни диференцијални елемент уздужне диференцијалне заштите. За разлику од општег диференцијалног елемента, он одражава ефективну вредност диференцијалног протока. Без обзира на то какав је таласни облик диференцијалног протока, како је величина хармонске компоненте, све док ефективна вредност диференцијалног протока премашује вредност подешавања диференцијалне брзине прекида (обично већа од вредности подешавања диференцијалне заштите), одмах ће уклонити трансформатор, без закључавања струје покретања побуде и других критеријума.
Пето, резервна заштита трансформатора
Укратко се уводи главна заштита трансформатора, а наставља се са увођењем резервне заштите трансформатора. Постоји много врста резервних заштитних конфигурација трансформатора. Овде укратко представљамо две врсте резервне заштите трансформатора, а то су заштита од прекомерне струје са двоструким напоном и заштита од уземљења.
1, двоструко закључавање притиска преко струјне заштите
Комбинована прекострујна заштита са закључавањем напона је резервна заштита за грешку кратког споја између великих и средњих трансформатора. Погодно за појачане трансформаторе, системске прикључне трансформаторе и опадајуће трансформаторе чија прекострујна заштита не може да испуни захтеве осетљивости. Сложени напон састављен од напона негативне секвенце и ниског напона може одражавати различите грешке у заштитном опсегу, смањити вредност подешавања прекострујне заштите и побољшати осетљивост.
Сложена напонска прекострујна заштита се састоји од сложеног напонског елемента, прекострујног елемента и временског елемента. Приступна струја заштите је секундарна ТРОФАЗНА ЦТ струја на локалној страни трансформатора, а приступни напон је секундарни трофазни ПТ напон на локалној страни или на другим странама трансформатора. За заштиту микрорачунара, напон ове стране може се обезбедити на друге стране путем софтвера, како би се осигурало да било која страна одржавања ПТ-а и даље може да користи сложену заштиту од прекомерне струје напона. Логика акције је приказана испод.
2, заштита уземљења трансформатора
Резервна заштита квара уземљења од кратког споја великог и средњег трансформатора обично је: прекострујна заштита нулте секвенце, заштита од пренапона нулте секвенце, заштита размака и тако даље. Следи кратак увод у три различита режима уземљења заснована на неутралној тачки.
(1) Неутрална тачка је директно уземљена
За трансформаторе чији је напон 110кВ и изнад неутралне тачке је директно уземљена, струјна заштита нулте секвенце треба да буде постављена на страни система уземљења велике струје да би се одразила грешка уземљења. За трансформаторе који су директно уземљени и на високој и на средњој страни, струјна заштита нулте секвенце треба да буде у правцу сваке бочне магистрале.
Принцип струјне заштите нулте секвенце је сличан оном код заштите нулте секвенце, погледајте питање 30. Струја нулте секвенце може бити изведена из секундарне ЦТ струје неутралне тачке или из секундарне трофазне ЦТ струје локалну страну. Напон нулте секвенце повезан са усмереним елементом може се добити из напона троугла отварања ПТ на локалној страни или из секундарног трофазног напона локалне стране. У уређају за заштиту микрорачунара, углавном усвајају самопроизведени начин.
За велике трансформаторе са три намотаја струјна заштита нулте секвенце може бити тростепена. У делу И и ИИ постоји смер, а у делу ИИИ нема смера. Свака секција генерално има двостепено кашњење, са краћим кашњењем да би се смањио опсег грешке (прескок сабирнице или локални прекидач), са дужим кашњењем за уклањање трансформатора (тространи прекидач). Специфична конфигурација заштите зависи од стварне ситуације.
Као што је приказано на слици, након рада струјне заштите правца нулте секвенце у секцији И или ИИ, треба прво прескочити т1 или Т3 сабирницу или локални прекидач са кратким кашњењем да би се смањио обим утицаја квара. Ако је количина квара и даље присутна, трансформатор треба прекинути тросмерним прекидачем т2 или Т4 са великим одлагањем. Одељак ИИИ без правца, трансформатор се директно уклања одлагањем.
(2) неутрална тачка није уземљена
Струја нулте секвенце пролази кроз неутралну тачку трансформатора да би се формирала петља нулте секвенце. Међутим, ако су све неутралне тачке трансформатора уземљене, струја кратког споја у тачки уземљења ће се дистрибуирати на сваки трансформатор, што ће узроковати смањење осетљивости прекострујне заштите нулте секвенце. Стога, да би се ограничила струја нулте секвенце у одређеном опсегу, регулише се број трансформатора уземљених на неутралну тачку.
За неуземљени трансформатор, заштита напона нулте секвенце треба да буде конфигурисана да спречи оштећење трансформатора од пренапона узроковано луком зазора у тачки квара када дође до квара уземљења.
Потпуно изоловани трансформатор због високог нивоа изолације неутралне тачке, када се у систему појави грешка уземљења, прва струјна заштита нулте секвенце за уклањање трансформатора уземљења неутралне тачке, ако квар и даље постоји, а затим заштита напона нулте секвенце за уклањање неуземљени трансформатор неутралне тачке.
(3) Неутрална тачка је уземљена кроз пражњење
Сви ВН трансформатори су полуизоловани, а изолација неутралног намотаја према земљи је слабија од осталих делова. Неутрална изолација је склона квару. Због тога морате да конфигуришете заштиту од размака.
Улога заштите зазора је да заштити неутралну тачку неуземљене сигурности изолације трансформатора.
Као што је приказано, између неутралне тачке трансформатора и земље је инсталиран кварни јаз. Када је склопка за изолацију уземљења затворена, трансформатор је директно уземљен и постављена је прекострујна заштита нулте секвенце. Када је изолациони прекидач уземљења искључен, трансформатор се уземљује кроз отвор и ставља у заштиту зазора.
Заштита процепа се реализује коришћењем струје размака 3И0 која тече кроз неутралну тачку трансформатора и напона троугла отварања 3У0 сабирнице ПТ као критеријума.
Ако је неутрална тачка на месту квара повишена, размак квара, што резултира великом струјом јаза 3И0, у овом тренутку, акција заштите јаза, након кашњења за уклањање трансформатора. Поред тога, када систем има квар уземљења, заштитна акција трансформатора нулте секвенце рада уземљења неутралне тачке, прво сече трансформатор за уземљење неутралне тачке. Након што систем изгуби тачку уземљења, ако квар и даље постоји, напон отвореног троугла магистрале ПТ 3У0 ће бити велики, а заштита процепа ће такође радити у овом тренутку.
Извор: Повер пулпит