Дифференциальный ток
Некоторые явления могут вызывать существенный дифференциальный ток, когда нет неисправности, и эти дифференциальные токи обычно достаточны, чтобы вызвать промежуточное дифференциальное реле для отключения. Однако в этих ситуациях дифференциальная защита не должна отключать систему, поскольку она не является внутренней неисправностью трансформатора.
3 Основные причины ложного дифференциального тока в трансформаторе
Схема защиты дифференциального силового трансформатора
Такие явления могут быть связаны с нелинейностями в сердечнике трансформатора. Некоторые из этих ситуаций рассматриваются ниже //
- Пусковые токи
- Условия сверхвозбуждения
- Напряжение тока трансформатора
1. Пусковые токи
Намагничивающий пусковой ток в трансформаторах является результатом любого резкого изменения напряжения намагничивания. Хотя обычно рассматриваемый как результат возбуждения трансформатора, намагничивающий бросок может также быть вызван //
- Возникновение внешней неисправности
- Восстановление напряжения после устранения внешней неисправности
- Изменение характера неисправности (например, когда размыкание от замыкания на землю переходит в фазу от замыкания на землю)
- Аналоговая синхронизация подключенного генератора
Пример пускового тока после операции повторного включения, измеренной на размыкателе распределительной подстанции.
Рисунок 3 - Пример тока пуска, измеренного на подстанции (многие распределительные трансформаторы вместе)
Поскольку намагничивающая ветвь, представляющая ядро, появляется как шунтирующий элемент в эквивалентной схеме трансформатора, ток намагничивания нарушает баланс между токами на клеммах трансформатора и поэтому испытывает дифференциальное реле как «ложный» дифференциальный ток.
Однако реле должно оставаться стабильным во время бросков. Кроме того, с точки зрения срока службы трансформатора, отключение во время бросков является очень нежелательной ситуацией ! Разрыв тока с чистой индуктивной природой создает высокое перенапряжение, которое может поставить под угрозу изоляцию трансформатора и быть косвенной причиной внутренней неисправности).
Ниже суммируются основные характеристики пусковых токов //
- Обычно содержат смещение постоянного тока, нечетные гармоники и даже гармоники.
- Обычно состоит из однополярных или биполярных импульсов, разделенных интервалами очень низких значений тока.
- Пиковые значения однополярных импульсов пускового тока снижаются очень медленно.
- Постоянная времени обычно намного больше постоянной времени экспоненциально затухающего смещения постоянного тока токов повреждения.
- Содержание второй гармоники начинается с низкого значения и увеличивается с уменьшением пускового тока.
Подробнее о практических соображениях пускового тока трансформатора //
Прочитайте больше
Вернуться к Ситуациям ↑
2. Условия перевозбуждения
Перегрузку трансформатора может привести к ненужной работе дифференциальных реле трансформатора. Такая ситуация может возникать в генераторных установках, когда единичный генератор разделяется при экспорте VAR. Возникающее в результате внезапное нарастание напряжения, выраженное на обмотках блока трансформатора от потери нагрузки VAR, может привести к превышению номинальных напряжений в герцах и, следовательно, событию перевозбуждения.
Это может также иметь место в системах передачи, где большая реактивная нагрузка отключается от трансформатора, при этом первичная обмотка остается включенной.
Когда первичная обмотка трансформатора переворачивается и приводится в насыщение, появляется больше мощности, поступающей в первичный трансформатор, чем выходящий из вторичной обмотки. Дифференциальное реле со своими входами, поставляемыми правильно выбранными трансформаторами тока, чтобы соответствовать соотношению и фазовому сдвигу, воспринимает это как разность токов между первичной и вторичной обмотками и, следовательно, будет работать.
Это было бы нежелательной операцией, так как не было бы внутренней неисправности, поскольку текущий дисбаланс создается из условия перевозбуждения.
Поскольку перевозбуждение проявляется в производстве нечетных гармоник, и поскольку третья гармоника (и другие тройки) может быть эффективно отменена в обмотках трансформатора Δ, то пятая гармоника может использоваться в качестве ограничивающей или блокирующей величины в дифференциальном реле в чтобы различать чрезмерное возбуждение и неисправное состояние.
SIPROTEC 4 7UT6 Реле дифференциальной защиты трансформаторов - Подключение дифференциальной защиты трансформатора с высоким сопротивлением REF (I7) и измерением нейтрального тока на I8
Вернуться к Ситуациям ↑
3. Напряжение тока трансформатора
Эффект насыщения КТ на дифференциальную защиту трансформатора является двусторонним. Несмотря на то, что процентное ограничение уменьшает влияние несимметричного дифференциального тока, в случае внешних неисправностей результирующий дифференциальный ток, который может иметь очень большую величину, может привести к срабатыванию реле !
Для внутренних неисправностей гармоники, возникающие в результате насыщения КТ, могут задержать работу дифференциальных реле с гармоническим ограничением.
Вернуться к Ситуациям ↑
Ссылка // Схема дифференциальной защиты трансформатора с алгоритмом обнаружения внутренних ошибок. Использование второй гармоники. Ограничение и логика логики логики - Уахди Дрис, Фараг. М. Эльмарейми и Рекина Фуад