Виды повреждений и ненормальные режимы работы трансформаторов.

Виды повреждений:

1. Многофазные и однофазные КЗ. Многофазные – внутри и на выводах. Для групп однофазных трансформаторов – они исключены. Однофазные (витковые) внутри бака. защита от замыканий выполняется на подключении.

2. «Пожар» в стали – нарушение изоляции сердечника трансформатора с повышением температуры сердечника.

3. Повреждения бакатрансформатора с течью масла.

Ненормальные режимы: Обуславливаются внешними КЗ и перегрузками.

1) Большая нагрузка. 2) Сквозные токи КЗ.

Безопасное время перегрузки трансформаторов:

1,3 номинального тока – 120 минут

1,6 номинального тока – 45 минут

1,75 номинального тока – 20 минут

2 номинального тока – 10 минут

3 номинального тока – 15 минут

На подстанции с обслуживающим персоналом – защита на «сигнал». Без обслуживающего персонала – на отключение или разгрузку.

3) Недопустимое понижение уровня масла.

4) Повышение напряжения.

у Т1;Т3 – N заземлена у Т2 – разземлена.

При КЗ однофазном на землю – одно два выключения Т№ из работы - Т.К. ток короткого замыкания большой. Также трансформатор Т2 – не отключается - т.к. нейтраль разземлена (опасное повышение напряжения). После выключения выключателей через т. КЗ – емкостной ток, перемежающая электрическая дуга и как следствие – перенапряжение. Может также возникнуть при односторонне запитанной линии с большей емкостью провода (напряжение более 500 кВ). Применяется максимальная защита напряжения.

Газовая защита

РГ43-66

Основано на использовании явления газообразования в баке поврежденного трансформатора. Интенсивность зависит от характера и размеров повреждения. Газовая защита способна различать степень повреждения и действует на «сигнал» или отключение.

Верхний поплавок – на сигнал, нижний на отключение.

1,2 – Алюминиевые чаши поплавков

3 Ось

4 Подвижный контакт

5 Неподвижный контакт

6 Пружина, удерживающая чашки

7 Пластина

8 Корпус

9 газовое реле

10 трубопровод

11 маслорасширитель

Скорость движения масла: 0,6; 0,9; 1,2 м/с

При этом время срабатывания реле от 0,05 до 0,5 секунд. Уставка по скорости потока – мощностью и характеристиками охлаждения.

Монтаж газовой защиты:

1)Беспрепятственный проход газа в расширитель.

2) Нижний конец маслопровода входящий внутрь маслопровода должен заделываться с внутренней поверхностью крышки встык.

3) Контрольный кабель, для соединения контактов второго реле с панелью защиты, должен иметь бумажную изоляцию.

4) Действие газовой защиты на отключение – с самозадержкой, обеспечивает отключение трансформатора в случае кратковременного замыкания или вибрации нижнего контакта г.р., обусловленного потоком масла при газообразовании.

Достоинства газовой защиты: Чувствительность, простота, реагирует на все виды повреждения внутри бака, малое время срабатывания, способность отключать трансформатор при понижении уровня масла по любым причинам.

Недостатки газовой защиты: Не реагирует на повреждения вне бака в зоне между трансформаторами и выключателем; может срабатывать ложно при попадании воздуха в бак трансформатора; начальная стадия виткового замыкания может не реагировать появлению дуги и соответственно газообразованию (любое повреждение внутри бака не самоустраняется).Согласно ПУЭ г.з. обязательна для трансформаторов мощностью более 6300 кВА. Для внутренних подстанций г.з. нужно устанавливать на всех трансформаторах если они допускаются по конструкции, независимо от других защит. Схемы подключения силовых трансформаторов:

в) г) д) – внутрицеховые и городские.

в)г) – применение QW на трансформаторах – упрощает и удешевляет установку. Отключение и включение трансформатора производится QW. (ВНП – 16 и ВНП – 17).

QW – с дугогасительной камерой и номинальным током равным 400 А (для 6кВ), током номинальным равным 200 А (для 10 кВ),для мощности равной 300 МВА. Отличие ВНП - 16 от ВНП – 17 в устройстве автовыключения.

достоинства: дешевизна.

недостатки: усложненная последовательность коммутации и возможности развития аварий.

При повреждении трансформатора выключатель Q3 (защита), затем на отключение КЗ, создающее исскуственное КЗ. Делее релейная защита отключает Q1 и Q2.

Двухтрансформаторная подстанция.

Ставится автоматическая перемычка (QR3; QS5) и неавтоматическая перемычка (QS3 и QS4). 1) В автоперемычке QR3 – двухстороннего действия. В нормальном состоянии QS5 включён, а QS3 отключён, т.к. режим работы двух линий на одном трансформаторе через перемычку недопустим. При устойчивом КЗ на W1, отключается Q1, затем защита минимального напряжения – Q3 и далее отделитель QR1. Для восстановления к работе Т1, автоматический выключатель QR3 в перемычке и далее выключатель Q3. Таким образом на подстанции оба трансформатора и одно из ответвлений транзитной линии (W2).

Если при включенной перемычке происходит замыкание Т1, то отключается Q1; и соответственно отключается Q2; затем QR3 и далее АПВ на Q2 и две линии в работе. Соблюдение правильности, последовательности включения, отключения достигается специальными блокировками.

2) Схема с ремонтной перемычкой: При повреждении на W1 отключается Q1 и Q3 и действием АВР включается Q5 обеспечивающий питанием от Т2. Если линия выводится в ремонт, то действиями дежурного персонала подстанции QS1 – перемычка и трансформатор 1 под нагрузку выключателем Q3 с последовательным отключением Q5. Для увеличения надёжности работы отделитель и короткозамыкатель открытого исполнения заменяются отделителем и короткозамыкателем с элегазом.