Общие рекомендации по защите
Защита, рекомендуемая и обычно применяемая для трансформаторов, приведена на следующих рисунках. Следует отметить и признать, что это общие рекомендации, а не строгие.
Рекомендуемая и обычно применяемая защита трансформаторов
Более или менее защита может применяться для любой конкретной ситуации и будет зависеть от местных условий и индивидуальных предпочтений.
содержание
- Индивидуальные трансформаторные блоки
- Параллельные трансформаторные блоки
- Требования к избыточности для силовых трансформаторов
1. Индивидуальные трансформаторные блоки
На рисунке 1 представлена защита для банков, где на первичной основе используются предохранители. Для крупных или важных банков в этой категории общая дифференциальная защита может быть применена путем использования трансформаторов тока в первичных вставках трансформатора или разности потенциалов.
Оба требуют отключения основного источника.
Рисунок 1 - Защита трансформатора без первичного выключателя
Общее соединение показано с дельтами на исходной (первичной) стороне и с заземлением на вторичной стороне. Другие возможные соединения: дельта-дельта, зей-уай, или первично-звай-вторичная-дельта.
Вторичные цепи должны иметь реле 51 и 51N. Поэтому вторичный выключатель трансформатора и реле могут быть опущены, если другой источник не подключается к вторичной шине. 51N может быть опущено при наличии 51G.
Для банков трансформаторов с первичными выключателями защита показана на рисунке 2.
Реле 51G обеспечивает резервную защиту для сбоев вторичной шины и фидера и должно быть скоординировано во времени, а другие реле заземления защищают различные фидерные цепи на вторичной шине. Аналогичным образом, фазные реле 51 должны быть согласованы с фазовыми реле на фидерах.
Реле 51G устанавливается с более длительным временем и координируется с 51G.
Рисунок 2 - Защита трансформатора с помощью первичного выключателя
Общее соединение показано с дельтами на исходной (первичной) стороне и с заземлением на вторичной стороне. Другие возможные соединения: дельта-дельта, уайт-уай, первично-волновая-вторичная-дельта, трехмоторная или автотрансформаторная.
52S может быть опущено в некоторых приложениях, требующих 151G для координации и отключения устройств вторичной цепи, если они используются.
Вернуться к содержанию ↑
2. Параллельные трансформаторные блоки
Защита банков трансформаторов, в которых вторичные соединения соединены вместе шинным выключателем, приведена на рисунке 3 (a, b, c).
Показанная схема типична для подстанций большой или критической нагрузки, особенно для промышленных установок. Нагрузки поставляются с отдельных шин, которые соединены вместе шинным разделителем (52T), который может работать как нормально замкнутый (NC), так и нормально открытый (NO).
Рисунок 3a - Одиночная диаграмма защиты трансформатора и вторичной шины для типичного источника с двумя источниками с вторичной привязкой и выключателем
Если используется НЕТ, применяется защита по рис. 1 или 2. При работе с 52T NC защита, показанная на рис. 1 и рис. 2, применима со вторичной модификацией (см. Рис. 3b или c).
Рисунок 3b - Вторичная защита с предохранителями высокой стороны
С закрытием автобусного тай-брейка существует возможность обмена энергией между двумя источниками. Здесь ток течет из одного источника через его трансформатор, вторичные шины и обратно через другой трансформатор во второй источник. Как правило, это не желательно и не допускается.
Для предотвращения этой операции к каждому трансформатору применяются направленные реле максимального тока (67, 67N).
Рисунок 3c - Вторичная защита с высокочастотным выключателем
Однострочные соединения показаны на рис. 3b и рис. 3c с полными трехлинейными соединениями на рисунке 4.
Они работают только для тока короткого замыкания, который втекает в трансформатор и отключает вторичный выключатель (52-1 или 52-2). Это также важно при удалении вторичного источника неисправности для сбоев в банке трансформатора. Фазные реле (67) могут быть установлены на минимальном расстоянии от крана.
Ток нагрузки, безусловно, протекает через реле, но обычно не в рабочем направлении. Нельзя превышать максимальную нагрузку при максимальном токе нагрузки.
Установка времени 67 должна согласовываться с защитой первичного трансформатора. При использовании реле заземления можно установить на минимальную настройку и время, поскольку координация не требуется.
Рисунок 4 - Трехлинейные соединения для защиты от обратной фазовой и частичной дифференциальной защиты
Реле с обратным временем перегрузки по току (51, 51N) обеспечивают защиту шины и резервную защиту для фидерных цепей. Эти реле срабатывают как 52-1 (или 52-2), так и 52T. Это частичное дифференциальное соединение, и эти устройства должны быть скоординированы во времени с защитой на нескольких фидерах, которые подключены к шине.
Требуются только двухфазные реле, но третье реле (показанное дополнительно на рисунке 4) обеспечивает дополнительную избыточность. Когда используется дифференциал земли, как показано на рисунке 3c, 67N и 51N опущены.
Резервная защита от замыканий на землю обеспечивается реле перегрузки по току 51G, 151G и 251G (рис. 3abc). Реле 251G обеспечивает защиту от замыканий на землю и резервное питание для реле заземления фидерной цепи. Это должно быть согласовано во времени с ними. Он отключает шину 52T, поскольку неисправность может быть либо на шине, либо на соответствующих фидерах.
Если неисправность продолжает существовать при отключении шины, реле 151G срабатывает размыкателем 52-1 (или 52-2). Таким образом, 151G должен координировать с 251G. Если неисправность сохраняется, она находится между вторичным выключателем, обмоткой трансформатора или импедансом заземления.
Реле 51G, установленное для координации с 151G, является последним средством. Он отключает верхний или первичный выключатель, чтобы отключить трансформатор от обслуживания.
Вернуться к содержанию ↑
3. Требования к избыточности для силовых трансформаторов
Когда трансформаторы подключены к системам объемной энергии, необходимо устранить требования резервирования для соответствующей защиты. Для обеспечения требуемой избыточности могут применяться две отдельные дифференциальные схемы.
Резервирование для ошибок трансформатора также может быть достигнуто с помощью дифференциальной схемы и внезапного давления.
При таком применении внезапная защита от давления должна быть обеспечена дополнительной защитой от сбоев в втулках и выводах трансформатора, поскольку устройства с внезапным давлением не будут реагировать на неисправности в этих областях. Резервированные схемы для отключения трансформатора от системы, когда высоковольтный выключатель не применяется, могут быть получены с использованием различных комбинаций методов.
Например, хотя и дорогостоящие, могут применяться две отдельные системы отвода. Более дешевая альтернатива заключается в объединении схемы передачи и переключения неисправностей. Возможно, можно задержать закрытие выключателя неисправности на несколько циклов, чтобы обеспечить время для схемы передачи, если оно работает, для отключения обесточенного трансформатора до закрытия выключателя неисправности.
Это избавило бы силовую систему от точной неисправности, когда выключатель неисправности будет закрыт, всякий раз, когда схема передачи будет работать правильно.
Когда применяется высоковольтный выключатель и он не работает, защита отказа выключателя требуется для обеспечения изоляции неисправного трансформатора. Схема отказа выключателя может потребовать применения выключателя неисправности, схемы отключения или второго прерывающего устройства, если другие локальные выключатели недоступны для изоляции трансформатора.
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Принципы и применения защитных ретрансляций Дж. Льюиса Блэкберна и Томаса Дж. Домина (покупка печатной копии из Amazon)