Paano pinoprotektahan ang mga power transformer

Para sa mga power transformer na may mataas na boltahe na paikot-ikot na higit sa 1000 V na proteksyon ng relay laban sa mga sumusunod na uri ng pinsala at abnormal na mga mode ng pagpapatakbo:

1) multiphase faults sa windings at ang kanilang mga terminal,

2) panloob na pinsala (i-on ang isang maikling circuit sa windings at "bakal na apoy" ng magnetic circuit),

3) single-phase earth faults,

4) overcurrent sa windings dahil sa panlabas na maikling circuits,

5) overcurrent sa windings dahil sa labis na karga (kung maaari),

6) pagpapababa ng antas ng langis.

Kapag nagsasagawa ng proteksyon ng transpormer, kinakailangang isaalang-alang ang ilan sa mga katangian ng normal na operasyon nito: magnetizing current kapag ang transpormer ay pinalakas, ang epekto ng ratio ng pagbabagong-anyo at ang pagkonekta ng mga circuit ng mga windings ng transpormer.

Para sa proteksyon laban sa mga multiphase fault sa mga windings at terminal ng mga transformer na may kapasidad na 6300 kVA at mas mataas, na nagpapatakbo nang nakapag-iisa, ng kapasidad na 4000 kVA pataas, nagpapatakbo nang magkatulad, at ng kapasidad na 1000 kVA pataas, kung kasalukuyang interrupt hindi nagbibigay ng kinakailangang sensitivity, overcurrent na proteksyon ay may time delay na higit sa 0.5 s at walang proteksyon sa gas, longitudinal differential protection na may circulating currents na tumatakbo sa idiskonekta ang mga switch power transpormer nang walang pagkaantala sa oras.

Mga katangian ng proteksyon ng kaugalian ng mga transformer kumpara sa proteksyon ng kaugalian ng mga generator, linya, atbp. ay ang hindi pagkakapantay-pantay ng mga pangunahing alon ng iba't ibang windings ng transpormer at ang kanilang hindi pagkakatugma sa pangkalahatang kaso sa yugto.

Upang mabayaran ang phase shift ng mga alon pangalawang windings ng kasalukuyang mga transformer, na naka-install mula sa bituin ng power transformer ay konektado sa isang delta, at ang pangalawang windings ng kasalukuyang mga transformer na naka-install sa delta side ng power transformer ay konektado sa isang bituin. Ang kabayaran ng hindi pagkakapantay-pantay ng mga pangunahing alon ay nakamit sa pamamagitan ng tamang pagpili ng mga ratio ng pagbabago ng kasalukuyang mga transformer.

Kapag imposibleng piliin ang ratio ng pagbabagong-anyo ng kasalukuyang mga transformer sa paraang ang pagkakaiba sa mga pangalawang alon sa braso ng proteksyon ng kaugalian ay mas mababa sa 10% (dahil ang kasalukuyang mga transformer ay may karaniwang halaga ng ratio ng pagbabagong-anyo), kapag gumaganap ng proteksyon, ang mga differential relay ng uri ng RNT ay ginagamit upang mabayaran ang hindi pagkakapantay-pantay ng mga alon, mas madalas na nagpapapantay sa mga transformer at mga autotransformer.

Kung ang longitudinal differential protection ay hindi ibinigay (bilang isang panuntunan, para sa mga solong operating transformer na may kapasidad na mas mababa sa 6300 kVA at para sa parallel operating transformer na may kapasidad na mas mababa sa 4000 kVA), kung gayon sa mga kasong ito ay isang kasalukuyang pagkagambala nang walang pagkaantala sa oras. sumasaklaw sa bahagi ng paikot-ikot na transpormer.

Ang longitudinal differential protection ay ginagamit sa pagpapatakbo at pagreserba ng mga transformer para sa mga pantulong na pangangailangan ng mga thermal power plant; ang power failure ay pinapayagan sa 4000 kVA power.

Ang pinakasimpleng pamamaraan para sa pagpapatupad ng longitudinal differential protection ay ang pagkagambala sa differential current, na ginagamit sa mga kaso kung saan natutugunan nito ang mga kinakailangan sa pagiging sensitibo. Kung hindi matugunan ang kundisyong ito, isang RNT type relay ang ginagamit sa longitudinal differential protection.

Ang RNT relay ay may mga saturated transformer (NT), na nagbibigay ng pagbawas sa mga agos dahil sa pag-magnetize ng mga inrush na alon at hindi balanseng mga agos na nagaganap sa panahon ng lumilipas na proseso sa mga panlabas na short circuitat binabayaran ang hindi pantay ng mga pangalawang alon ng kasalukuyang mga transformer.

Ang mga transformer na kinokontrol ng boltahe ng pag-load o mga multi-winding na mga transformer na may maraming paikot-ikot na supply, kapag dahil sa mataas na hindi balanseng mga alon sa relay sa mga panlabas na short-circuit, ang proteksyon sa mga saturating na mga transformer ay hindi nagbibigay ng kinakailangang sensitivity, ang proteksyon sa kaugalian ay ibinibigay sa paghinto at pag-install ng DZT type relays o ang kanilang kapalit.

Ang proteksyon ay kinakalkula nang maaga para sa kaso ng paggamit ng relay nang walang tigil. Kung ito ay lumabas na hindi sapat na sensitibo, gumamit ng relay na may pinakamababang bilang ng mga brake coil na nagbibigay ng kinakailangang sensitivity. Ang kasalukuyang operating ng longitudinal differential na proteksyon ay dapat na makilala mula sa magnetizing at hindi balanseng mga alon.

Proteksyon ng mga power transformer mula sa panloob na pinsala

Para sa proteksyon laban sa panloob na pinsala (paikot-ikot na pinsala na sinamahan ng gas release) at laban sa isang pagbaba sa antas ng langis ng mga transformer na may kapasidad na 6300 kVA at higit pa, pati na rin ang mga transformer na may kapasidad na 1000 - 4000 kVA, na walang kaugalian proteksyon o pagkagambala, at kung ang overcurrent na proteksyon ay may oras na pagkaantala ng 1 s o higit pa, ang proteksyon ng gas ay inilalapat na may pagkilos sa signal sa mababang at sa pagsara sa matinding pagbuo ng gas... Ang paggamit ng proteksyon ng gas ay ipinag-uutos para sa panloob na mga transformer na may kapasidad na 630 kVA at higit pa, anuman ang pagkakaroon ng iba pang mabilis na kumikilos na mga proteksyon.

Ang proteksyon ng gas ay naka-install sa mga transformer, autotransformer at oil-cooled reactor na may mga expander at isinasagawa gamit ang float, paddle at cup gas relay. Ang proteksyon ng gas ay ang tanging proteksyon ng mga transformer laban sa "sunog na bakal" ng magnetic circuit, na nangyayari kapag nasira ang pagkakabukod sa pagitan ng mga sheet ng bakal.

Ang proteksyon ng gas ay pinahihintulutan para sa parehong mababa at mataas na signal ng gas sa differentially protected o tripping transformer, na walang switch, at sa isang panloob na workshop na na-rate sa 1600 kVA o mas mababa na may supply side short circuit protection.

Proteksyon ng mga transformer mula sa single-phase earth faults

Para sa proteksyon laban sa mga single-phase earth fault ng mga step-up transformer na may kapasidad na 1000 kVA pataas na konektado sa mga network na may matataas na earth fault current, pati na rin ang mga step-down na transformer na may earthed neutral, maximum na zero-sequence na proteksyon laban sa panlabas na earth fault currents ay ibinigay , kumikilos sa trigger.

Dahil sa malawakang paggamit ng mga transformer 6 — 10 / 0.4 — 0.23 kV na may scheme ng koneksyon ng delta-star, na may matatag na grounded neutral sa 0.4 kV side, kung saan ang reactance at aktibong paglaban ng zero sequence ay katumbas ng mga resistensya ng positibong pagkakasunud-sunod, ang single-phase short-circuit currents sa 0.4 kV side ay magiging katumbas ng three-phase short-circuit currents sa panahon ng short-circuit sa o malapit sa mga terminal ng transformer.

Sa mga alon na ito, ang pinakamataas na kasalukuyang proteksyon na naka-install sa gilid ng HV ay maaaring gumana nang may sapat na sensitivity, at pinapayagan na huwag mag-install ng proteksyon sa neutral na bahagi ng transpormer, na iniiwan lamang upang protektahan ang transpormer na may pangunahing block diagram ng transpormer. na may mahaba channel ng bus… Ang tripping current ng protective relay laban sa single-phase short-circuit ng mga short-circuited transformer sa 0.4 kV side (ang proteksyon ay konektado sa kasalukuyang transformer sa bullet wire sa neutral na bahagi ng transformer) ay dapat para sa pagkonekta ang mga paikot-ikot:

kung saan ang kn-reliability factor ay katumbas ng 1.15-1.25; kn ay isang koepisyent na isinasaalang-alang ang labis na karga at katumbas ng 1.3 para sa langis at 1.4 para sa mga dry transformer sa kawalan ng data ng disenyo, ano ang return coefficient ng relay, kung saan ang koepisyent ng pagbabagong-anyo ng kasalukuyang transpormer, Aznominal t - nominal kasalukuyang ng power transpormer.

Sa mga network na may mababang earth currents, ang proteksyon laban sa single-phase earth fault na may tripping action ay naka-install sa mga transformer, kung ang naturang proteksyon ay available sa network.

Proteksyon ng mga transformer mula sa overcurrent sa mga windings na dulot ng mga panlabas na short circuit

Upang maprotektahan ang mga step-down na transformer laban sa mga agos na dulot ng mga panlabas na short-circuit, ibinibigay ang overload na proteksyon nang walang tripping o simula sa undervoltage relay na tumatakbo upang buksan ang breaker. Dahil sa mababang sensitivity, ang overcurrent na proteksyon nang hindi nagsisimula sa undervoltage relay ay ginagamit lamang sa mga transformer na may kapasidad na hanggang 1000 kVA.

Upang maprotektahan ang mga step-up na transformer mula sa mga panlabas na short circuit. maximum na overcurrent na proteksyon na may voltage release relay o natitirang overcurrent na proteksyon.

Ang undervoltage relay na nagsisimula sa overcurrent na proteksyon para sa multi-winding step-up na mga transformer ay lumalabas na medyo kumplikado (dahil sa pagkakaroon ng ilang mga set ng undervoltage relay) at hindi sapat na sensitibo sa kasalukuyang. Sa kasong ito, ang natitirang overcurrent na proteksyon... Ang huli ay inirerekomenda para sa mga step-up na transformer na may kapasidad na 1000 kVA at higit pa na may solidong pinagbabatayan na neutral.

Kung ang proteksyon ng step-up na transpormer ay hindi nagbibigay ng kinakailangang sensitivity, kung gayon ang mga kasalukuyang relay na may angkop na proteksyon ng generator ay maaaring gamitin upang protektahan ang mga transformer.

Sa ilang mga kaso, ang negatibong pagkakasunud-sunod na overcurrent na proteksyon ay ginagamit upang protektahan ang mga transformer ng kuryente, na madaling pinagsama sa katulad na proteksyon ng mga generator.

Sa mga multi-winding na mga transformer na pinapakain mula sa iba't ibang panig, ibinibigay ang proteksyon ng direksyon upang matiyak ang pagkapili.

Para sa overload na proteksyon ng ilang mga transformer na nagpapatakbo nang kahanay na may kapasidad na 400 kVA at higit pa, pati na rin sa kaso ng hiwalay na operasyon at ang pagkakaroon ng isang awtomatikong paglipat ng switch, isang single-phase overcurrent kasalukuyang proteksyon na kumikilos sa signal ay ibinigay.

Sa hindi nag-aalaga na mga substation, ang proteksyon na may epekto ng awtomatikong pagbabawas o pag-trip ng transpormer ay maaaring isagawa.