Релейные защиты трансформатора

Продольная дифференциальная защита действует при всех видах КЗ в обмотках трансформатора и на его выводах. Принцип действия основан на сравнении величин и направления токов. Защита сконструирована на реле типа РНТ-565. Реле совмещает в себе устройство для выравнивания вторичных токов БНТ (быстронасыщающийся трансформатор) питающего реле.

Особенностью ДЗТ для трансформаторов является то, что чаще всего на питающих подстанциях предприятий установлены силовые трансформаторы, у которых первичная обмотка соединена в звезду, а вторичная в треугольник. В следствии этого токи в этих обмотках сдвинуты на 330 градусов (при 11-й группе соединения). Для компенсации углового сдвига фаз между токами, подводимыми к реле, вторичные обмотки трансформаторов тока ВН соединены в треугольник, а трансформаторы тока НН в звезду.

Намагничивающий ток нормального режима работы силового трансформатора составляет 1-5% номинального тока. При включении трансформатора без нагрузки и при восстановлении напряжения после КЗ возникает бросок намагничивающего тока, который в начальное время может достичь 5-10 кратного значения номинального тока и время затухания 2-3 секунды. Чем мощнее трансформатор, тем больше время затухания. Ток намагничивания появляется в той обмотке трансформатора, на которую подаётся напряжение при включении. Этот ток трансформируется через трансформатор тока защиты и поступает в реле, вызывая его работу. Для предотвращения ложной работы дифференциальной защиты под воздействием тока намагничивания применяются два способа. Первый заключается в применении БНТ, через которые подключается реле. БНТ не пропускает апериодическую составляющую тока, которые составляют значительную часть тока намагничивания. Это позволяет наиболее точно отстроить работу реле. Второй способ состоит в отстройке токов срабатывания реле от токов намагничивания по величине. Защита называется дифференциальной отсечкой и применяется на трансформаторах малой мощности. Продольные дифференциальные защиты относятся к защитам с абсолютной селективностью и выполняются без выдержки времени. Защита действует на отключение МВ – 10кВ 1Т(2Т), МВ – 110кВ перемычки, МВ – 110кВ 1Т(2Т).

Газовая защита получила широкое распространение в качестве весьма чувствительной защиты от внутренних повреждений трансформатора. Эти повреждения сопровождаются электрической дугой или перегревом деталей, что приводит к разложению масла или изоляции и образованию летучих газов. Так как газы легче масла, то они поднимаются в расширитель. Газовое реле устанавливается в трубе, соединяющей расширитель с корпусом трансформатора. При повреждении внутри трансформатора и образовании газов масло приходит в движение в сторону расширителя, вызывая срабатывание реле.

Газовая защита (нижний элемент) – от замыканий внутри бака трансформатора. Газовое реле установлено между баком трансформатора и расширителем. Защита без выдержки времени действует как дифференциальная защита. Верхний элемент газовой защиты, действует на сигнал

Максимальная токовая защита с пуском по напряжению предназначена для защиты трансформатора от внешних КЗ. Служит для отключения трансформатора при КЗ на сборных шинах или на отходящих присоединениях, если защиты на этих элементах отказали в работе. Для улучшения чувствительности пуска по напряжению цепи напряжения защиты обычно питаются от трансформатора напряжения, установленного со стороны действия защиты.

Максимальная токовая защита 110кВ с блокировкой минимального напряжения с меньшей выдержкой времени действует на отключение МВ – 10кВ 1Т(2Т), с большей выдержкой на отключение трансформатора.

Максимальная токовая защита ввода 10кВ работает по принципу дешунтирования токовых цепей. При междуфазных повреждениях на ошиновке 10кВ действует на отключение МВ – 10кВ, действует на отключение МВ – 10кВ 1Т(2Т).

Защита минимального напряжения 1(2)сек. 10кВ действует при исчезновении напряжения на шинах 10кВ 1(2)сек. после отключения трансформатора 1Т(2Т) от основных защит и при исчезновении напряжения на трансформаторе 1Т(2Т), на отключение МВ – 10кВ 1Т(2Т) с запретом АПВШ и включением СМВ – 10кВ. Цепи напряжения защит питаются от ТСН и ТН – 10кВ соответствующих секций.

Защита от перегрузки выполнена на токовом реле и действует на сигнал. Устанавливается на одной из фаз трансформатора. Работа сигнала происходит с выдержкой по времени, для исключения случайных срабатываний.

Защита от перегрева масла действует на сигнал при повышении температуры верхних слоёв масла выше допустимой.

Защита от понижения уровня масла, действует на сигнал.

Дуговая защита с контролем по току, действует на отключение МВ – 10кВ 1Т(2Т).

АПВШ – 10кВ МВ – 10кВ 1Т(2Т), действует на включение соответствующего ввода при его отключении от МТЗ 10кВ. Блокируется при работе основных защит трансформатора.

АВР – 10кВ, действует на включение СМВ – 10кВ при исчезновении напряжения на одной секции после отключения МВ – 10кВ 1Т(2Т) от защиты минимального напряжения.

На СМВ – 10кВ установлена селективная защита.

Обдув трансформатора включается автоматически при нагрузке с номинальным током, независимо от температуры масла. Также включается при повышении температуры масла.