Differentiële beveiliging van transformatoren
Differentiële beveiliging wordt gebruikt als de belangrijkste bescherming van transformatoren in geval van schade aan hun wikkelingen, ingangen en rails. Vanwege de relatieve complexiteit wordt differentiaalbeveiliging alleen geïnstalleerd op enkelwerkende transformatoren van 6300 kVA en meer, op parallel werkende transformatoren met een vermogen van 4000 kVA en meer, en op transformatoren met een vermogen van 1000 kVA en meer, als de onderbrekingsstroom biedt geen beschermend effect en de overstroombeveiliging heeft een vertraging van meer dan 1 s.
Differentiële beveiliging is gebaseerd op het principe van het vergelijken van de waarden van de stromen aan het begin en aan het einde van de beveiligde zone, bijvoorbeeld het begin en einde van de wikkelingen van een transformator, generator, enz. Met name het gebied tussen stroomtransformatoren die aan de boven- en onderkant van de vermogenstransformator zijn gemonteerd, wordt als een beschermd gebied beschouwd.
De werking van differentiaalbeveiliging wordt geïllustreerd in Fig. Aan beide zijden van de transformator zijn stroomtransformatoren TT1 en TT2 geïnstalleerd, waarvan de secundaire wikkelingen in serie zijn geschakeld. Parallel hieraan is een stroomrelais T aangesloten.Als de kenmerken van de stroomtransformatoren hetzelfde zijn, dan zullen in de normale modus, evenals in het geval van een externe kortsluiting, de stromen in de secundaire wikkelingen van de stroomtransformatoren gelijk zijn, hun verschil zal nul zijn, de stroom zal stroomt niet door de wikkeling van het huidige relais T, daarom zal de beveiliging niet werken.
Bij kortsluiting in de transformator en op enig punt in het beschermde gebied, bijvoorbeeld in de wikkeling van de transformator, zal een stroom door de wikkeling van het relais T vloeien en als de waarde ervan gelijk is aan of groter is dan de bedrijfswaarde stroom van het relais, dan zal het relais werken en via de juiste hulpapparaten het beschadigde gedeelte uitschakelen. Dit systeem werkt fase-naar-fase en turn-to-turn.
Rijst. 1. Differentiële beveiliging van de transformator: a — stroomverdeling tijdens normaal bedrijf, b — hetzelfde bij kortsluiting in de transformator
Differentiële bescherming heeft een hoge gevoeligheid en werkt snel, omdat het geen tijdvertraging vereist, het kan worden uitgevoerd met een onmiddellijke actie, wat de belangrijkste positieve eigenschap is. Het biedt echter geen bescherming tegen externe kortsluitingen en kan valse onderbrekingen veroorzaken als er een open circuit is in de secundaire verbindingsdraden.
Rijst. 2. Differentiële beveiliging van twee parallel werkende transformatoren