Силовой трансформатор относится к наиболее ответственным элементам типового станционного оборудования, от стабильности работы которого зависит постоянство электроснабжения потребительской сети. Общий вид такого преобразовательного устройства приведен на фото ниже.
В связи с особой важностью оборудования этого класса его защите от возможных повреждений и нарушений рабочих режимов уделяется повышенное внимание. Виды и порядок ее организации оговариваются в соответствующих нормативных документах (ПУЭ 7 п.п.3.2.51-71 и ПТЭЭП гл.2.1).
Виды защиты
Согласно приведенным выше нормативным документам существующие средства по защите станционных трансформаторов (СТ) делятся на основные и резервные. Первые срабатывают сразу после нарушения штатного режима работы и подразделяются на следующие виды:
- Дифференциальная продольная.
- Защита от замыкания рабочих обмоток на корпус и от перегрузки.
- Газовая или струйная.
В качестве резервной обычно используется максимальная токовая (МТЗ) защита. Ее иногда еще называют релейной.
Обратите внимание: Резервная защита имеет выдержку по времени и вступает в действие, когда основные при межфазных КЗ на одной из сторон по каким-то причинам не срабатывают.
Нарушениями нормального режима работы силового трансформатора считаются перегрузки по одной или всем фазам, приведшие к резкому всплеску тока в обмотках. Такое нередко случается по следующим причинам:
- замыкание входных или выходных трансформаторных выводов на землю или на элементы нейтрали;
- межфазные КЗ в самих обмотках СТ или же в его нагрузочных шинах (последние хорошо различимы на фото ниже);
- внутри обмоточные замыкания.
Для всех видов защиты сигналом о нарушении штатного режима служит резкое понижение питающего напряжения и скачок тока на данном участке цепи.
Особенности действия основной и резервной защиты
Первые два вида защиты (дифференциальная и от КЗ) срабатывают при повреждении трансформаторных обмоток, а также при неисправности ошиновки и вводных цепей СТ. Третья по списку защитная функция предусмотрена для случая повреждения внутренностей бака с охлаждающей жидкостью (трансформаторным маслом), а также падения его уровня ниже критического значения.
Относящаяся к категории резервной МТЗ или релейная защита (смотрите ГОСТ 9680-77 года) срабатывает в случае превышения током допустимого значения для данной обмотки. Примеры для однофазного и 3-х фазного трансформаторного устройства приведены на фото ниже.
Реле А, А1,А2 и А 3 срабатывают в случае превышения током допустимого для обмоток значения при резком снижении сопротивления нагрузки или КЗ. Для снятия показаний используются специальные трансформаторы с нужными токовыми показателями.
Задержка по времени, обеспечиваемая реле T, необходима для улучшения селективности защитной схемы. После его срабатывания включается управляющий узел L, отключающий изделие от линии электропередач до выяснения причин неисправности. Благодаря наличию выдержки рассмотренная схема задействуется только в ситуациях, когда основные виды защиты по каким-то причинам не срабатывают.
