Защиты от сверхтоков внешних к.з.

Защиты трансформаторов и автотрансформаторов от сверхтоков внешних междуфазных и однофазных к.з. являются резервными защитами, предназначенными для отключения от источников питания как в случаях повреждения самих трансформаторов (автотрансформаторов) и отказах их основных защит, так и при повреждениях на смежных присоединениях и отказах их защит или выключателей.

В качестве защит трансформаторов (автотрансформаторов) от сверхтоков при междуфазных к.з. в зависимости от мощности трансформаторов и их назначения могут применяться:

- максимальная токовая защита;

- токовая защита обратной последовательности.

Для защиты от внешних 1 фазных к.з.:

- максимальная токовая защита нулевой последовательности.

Возможно применение в качестве защиты от междуфазных к.з. дистанционной защиты реагирующей на Z= f (j_P).

Защиты от сверхтоков при междуфазных к.з. устанавливаются со стороны источника питания, а при нескольких источниках питания – со стороны более мощных (главных) источников.

Защиты от сверхтоков при однофазных к.з. устанавливаются со стороны обмоток, соединенных в схему звезды с заземлённой нулевой точкой.

На рис. 8-12 приведены примеры размещения защит повышающих трансформаторов от сверхтоков при внешних к.з.

На 2-х обмоточном повышающем трансформаторе (рис. 8-12,а) максимальная токовая защита с независимой выдержкой времени от сверхтоков при междуфазных к.з. устанавливается со стороны шин генераторного выключателя и действует на отключение выключателей 1В и 2В с обеих сторон трансформатора, а максимальная токовая защита нулевой последовательности от однофазных к.з. – со стороны обмотки ВН трансформатора соединенной в звезду с заземленной нейтралью с действием на отключение выключателя этой обмотки.

На 3-х обмоточном повышающем трансформаторе при отсутствии питания со стороны обмотки СН (рис. 8-12,б) устанавливаются два комплекта защиты от сверхтоков при междуфазных к.з. (максимальные токовые защиты): один со стороны обмотки СН трансформатора с действием на отключение выключателя этой обмотки и второй – со стороны обмотки ВН, который с меньшей выдержкой времени действует на отключение выключателя обмотки ВН, а с большей выдержкой времени – на отключение всех выключателей трансформатора. Для защиты от однофазных к.з. со стороны обмотки ВН соединенной в звезду с заземленной нейтралью устанавливается максимальная токовая защита нулевой последовательности, действующая на отключение выключателя обмотки ВН.

 

 

 

На рис. 8-13 приведены примеры размещения защит от сверхтоков при внешних к.з. на понижающих трансформаторах.

На 2-х обмоточном понижающем трансформаторе с односторонним питанием (рис. 8-13,а) устанавливается один комплект МТЗ со стороны источника питания, действующей на отключение всех выключателей трансформатора.

На 3-х обмоточном понижающем трансформаторе с односторонним питанием (рис. 8-13,б) устанавливаются два комплекта МТЗ. Один комплект защиты со стороны обмотки НН действует на отключение выключателя этой обмотки. Второй комплект защиты со стороны обмотки ВН действует с двумя выдержками времени: с меньшей – на отключение выключателя обмотки СН и с большей – на отключение всех выключателей трансформатора.

 

Схемы и выбор уставок МТЗ, защит обратной последовательности от междуфазных к.з., а также защит нулевой последовательности применяемых в качестве защит трансформатора от сверхтоков внешних к.з. аналогичны рассмотренным ранее схемам и выбору уставок защит линий.

Примеры принципиальных схем токовой защиты обратной последовательности и токовой защиты нулевой последовательности для повышающих трансформаторов представлены на рис. 8-14 и 8-15 соответственно.

 

Выводы:

В качестве резервных защит от сверхтоков внешних (междуфазных и однофазных) к.з. на трансформаторах и автотрансформаторах, в зависимости от их мощности и назначения, применяются максимальные токовые защиты, токовые защиты обратной последовательности, дистанционные защиты – от междуфазных к.з., а также максимальные токовые защиты нулевой последовательности – от однофазных к.з.

Защиты от сверхтоков при междуфазных к.з., как правило, устанавливаются со стороны источников питания, а защиты от сверхтоков при однофазных к.з. – со стороны обмоток трансформатора соединенных в схему звезды с заземленной нулевой точкой.

3. Схемы защит трансформаторов (автотрансформаторов) от сверхтоков при внешних к.з., а также расчёт параметров срабатывания этих защит аналогичны схемам и выбору уставок защит от междуфазных и однофазных к.з. линий.

Токовая отсечка

На трансформаторах малой мощности (ниже 6,3 мВА), работающих одиночно, как правило, в качестве основной защиты вместо диф. защиты, устанавливается мгновенная токовая отсечка.

Токовая отсечка является самой простой быстродействующей защитой от повреждений в трансформаторе, однако имеет существенный недостаток – реагирует только на большие токи к.з. и охватывает своей зоной действия лишь часть трансформатора со стороны источника питания.

Принцип действия и однолинейная схема токовой отсечки трансформатора приведены на рис. 8-16.

 

 

Токовая отсечка устанавливается со стороны источника питания и выполняется при помощи реле тока типа РТ‑40 или РТ‑80.

На трансформаторах, питающихся от сети с глухозаземлённой нейтралью, отсечка устанавливается на 3-х фазах, а при питании от сети с изолированной нейтралью – на 2-х фазах.

Токовая отсечка трансформатора выполняется аналогично токовой отсечки линий.

При к.з. на выводах трансформатора со стороны источника питания ток к.з. значительно больше, чем ток к.з. со стороны нагрузки, поэтому ток срабатывания токовой отсечки выбирают таким, чтобы она не работала при к.з. за трансформатором:

где:
	-	максимальный ток к.з. через трансформатор при к.з. за ним
Кн	-	коэффициент надёжности принимаемый равным 1,3-1,4 для реле тока РТ-40 и 1,5-1,6 для реле тока РТ-80.

Кроме того, токовая отсечка должна отстраиваться от броска тока намагничивания при включении трансформатора под напряжение

I_с.з > I_нам

Для выполнения этого условия ток срабатывания отсечки должен в 3-5 раз превышать номинальный ток трансформатора.

В зону действия отсечки входят: ошиновка, выводы и часть обмотки со стороны трансформатора, где она установлена.

Токовая отсечка является основной защитой от внутренних к.з. в трансформаторе и должна действовать на отключение выключателей со всех сторон трансформатора, имеющих источники питания.

Токовая отсечка в сочетании с МТЗ и газовой защитой обеспечивает полноценную защиту для трансформаторов малой мощности.

Коэффициент чувствительности отсечки:

где:
	-	минимальный ток при к.з. на выводах трансформатора со стороны источника питания
Кч	-	должен быть не менее 2, т.к. отсечка в данном случае выполняет функции основной защиты.

Выводы: