Overstroombeveiliging van transformatoren
Vermogenstransformatoren zijn structureel betrouwbaar genoeg door de afwezigheid van draaiende delen. Tijdens het gebruik zijn echter schade en verstoringen van de normale werking mogelijk en treden op. Uitval van stroomtransformatoren: rotatie van circuits, kortsluiting van de behuizing, kortsluiting van wikkelingen, kortsluiting van ingangen, enz., abnormale modi: ontoelaatbare overbelastingen, verlaging van het oliepeil, de ontbinding ervan bij oververhitting, doorgang van een externe kortsluiting samengestelde stromingen.
Vermogenstransformatoren met een relatief laag vermogen worden meestal beschermd door zekeringen aan de hoogspanningszijde en zekeringen of stroomonderbrekers aan de zijde van de laagspanningsuitgangslijnen. De zekeringstroom van de hoogspanningszekering wordt geselecteerd rekening houdend met de instelling van de magnetiserende stroompieken wanneer de vermogenstransformator wordt ingeschakeld onder de bedrijfsspanning. Met dit in gedachten, de nominale stroom van de zekering
waar Azhs-stroom van de hoogspanningszekering, A, Azn.tr. — nominale stroom van de transformator, A.
De correspondentie van hoogspanningszekeringen met de door hen beschermde vermogenstransformatoren met een spanning van 6 - 10 kV wordt gegeven in de naslagwerken. Bescherming door middel van zekeringen wordt structureel op de eenvoudigste manier uitgevoerd, maar er zijn nadelen - instabiliteit van de beveiligingsparameters, wat kan leiden tot een onaanvaardbare toename van de reactietijd van de bescherming voor sommige soorten interne schade aan vermogenstransformatoren. Bij zekeringbeveiliging ontstaan er moeilijkheden bij het coördineren van de beveiliging van aangrenzende netwerksecties. Meer geavanceerde relais overstroombeveiliging van transformatoren (Fig. 1).
Afb. 1. Het schema van overstroombeveiliging tegen overbelasting van een step-down transformator met twee wikkelingen met een directe voeding
Huidige transformatoren CT's worden gevoed vanaf de hoogspanningszijde (vermogen). Als ze aan de laagspanningszijde zijn geïnstalleerd (zoals weergegeven in het diagram met een stippellijn), dan werkt de beveiliging alleen bij storingen in de 6,6 kV-rails en de bijbehorende belastingen, aangezien er in dit geval een kortsluiting is circuitstromen zullen niet door de stroomtransformatoren gaan ...
Als een van de drie fasen van de transformator beschadigd is, gaat de kortsluitstroom door de overeenkomstige stroomtransformator, sluit de contacten van het bedrijfsrelais T, dat het tijdrelais B activeert, en daardoor het tussenrelais P, de bedrijfsstroom activeert de uitschakelspoel KO-1 die onderbreker B1 uitschakelt door de beveiligingstransformator los te koppelen.
Rijst. 2. Schema van overstroombeveiliging van de transformator
In afb. 2 toont schematisch een transformatorstation dat twee groepen belastingen aan de laagspanningszijde voedt.Hierbij is de transformator aan beide zijden beveiligd met hogere en lagere spanning. Beide secties worden aangedreven door aparte schakelaars. Voor normale werking biedt het circuit drie sets overstroombeveiliging: twee aan de lagere spanningszijde en één aan de hogere spanningszijde.
De bedrijfsstroom van de beveiliging die aan de laagspanningszijde is geïnstalleerd, wordt geselecteerd op basis van de belasting van het circuit, rekening houdend met de startstromen van de motoren die door dit deel van het circuit worden bediend. De vertraging wordt geselecteerd volgens de voorwaarden van selectiviteit met bescherming van de elementen die op dit deel van het circuit zijn aangesloten.De bedrijfsstroom van de beveiliging die aan de hoogspanningszijde is geïnstalleerd, wordt bepaald door de totale belasting van de twee secties, rekening houdend met de startstromen van de elektromotoren en de sluitertijd is een stap hoger dan de sluitertijd aan de laagspanningszijde.
Voor overstroombeveiliging van drie wikkeltransformatoren is één set beveiligingsapparaten niet voldoende. Om slechts één wikkeling los te koppelen in het geval van een systeemstoring met één spanning en de transformator in bedrijf te houden met twee andere wikkelingen, is het noodzakelijk om elke wikkeling van de transformator te voorzien van een onafhankelijke set overstroombeveiliging... De bedrijfsstroom wordt geselecteerd volgens de belasting op elke wikkeling. De vertraging wordt ingesteld volgens de selectiviteitsvoorwaarde met de bescherming van andere elementen in het netwerk met een bepaalde spanning.
Vermogenstransformatoren laten meestal aanzienlijke overbelastingen toe. Een transformator van normaal ontwerp maakt dus dubbele overbelasting in 10 minuten mogelijk. Deze tijd is voldoende voor het dienstdoende personeel om de transformator te ontladen.Daarom is er een overbelastingsbeveiliging geïnstalleerd op transformatoren met een vermogen van 560 kVA en hoger. In onderstations met vast dienstdoend personeel werkt de beveiliging op het signaal en in onderstations zonder vast dienstdoend personeel schakelt de beveiliging de overbelaste transformator of een deel van zijn belasting uit.
Onmiddellijke overstroombeveiliging met een beperkt werkgebied wordt overstroom genoemd... Om selectiviteit in het dekkingsgebied te garanderen, wordt de stroomonderbreking ingesteld door de kortsluitstromen aan de laagspanningszijde van de transformator, door de startstromen van de elektromotoren, door de kortsluitstroom (SC) aan het einde van de lijn of aan het begin van het volgende traject. De aard van de verandering in kortsluitstroom wanneer het kortsluitpunt van de stroombron wordt verwijderd, wordt getoond in Fig.
Rijst. 3. Schema van huidige beveiliging
De bedrijfsonderbrekingsstroom is zo gekozen dat deze niet uitschakelt in geval van storingen op de aangrenzende lijn. Hiervoor moet de bedrijfsstroom groter zijn dan de maximale kortsluitstroom van de laagspanningsrails.
Het dekkingsgebied wordt grafisch gedefinieerd zoals getoond in figuur 3. De stromen die vloeien tijdens de kortsluiting aan het begin (punt 1) en aan het einde van de lijn (punt 5) en op punten 2 - 4 worden berekend. kortsluitstroom veranderingscurve van de voeding wordt getrokken uit de afstand (curve 1). De uitschakelstroom wordt bepaald en in dezelfde grafiek wordt uitschakelstroomlijn 2 getekend.Het snijpunt van curve 1 met lijn 2 bepaalt het einde van de uitschakelzone (gearceerd deel).
De onderbrekende stroom kan een hele lijn beschermen waarop slechts één transformator is aangesloten, als de onderbrekende bedrijfsstroom zo is gekozen dat deze niet werkt in het geval van een laagspanningsfout die uit de te beschermen transformator komt. Hiervoor moet bij de berekening rekening worden gehouden met de maximaal waargenomen kortsluitstroom op de laagspanningsbussen. In dit geval zal de stroomonderbreking de lijn, rails en een deel van de hoogspanningswikkeling van de transformator betrouwbaar beschermen.
Uitschakelschema's verschillen van overstroombeveiligingsschema's in de afwezigheid van tijdrelais, in plaats van welke tussenrelais zijn geïnstalleerd. Overbelastingsbeveiliging beschermt slechts een deel van de lijn, dus wordt deze gebruikt als extra beveiliging. Het gebruik van stroomonderbreking maakt het mogelijk om het uitschakelen van fouten te versnellen, vergezeld van de hoogste waarden van kortsluitstromen en om de tijdvertraging van de overstroombeveiliging te verminderen. Wanneer stroomonderbreking wordt gecombineerd met overstroombeveiliging, wordt tijdstapstroombeveiliging verkregen: de eerste fase (onderbreking) werkt onmiddellijk en de volgende met een vertraging.