Газовая защита трансформатора

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 12Следующая ⇒

Основной защитой трансформатора является Газовая она вводится на трансформаторах (автотрансформаторах), а также реакторах с масляным охлаждением, которые содержат расширители.

Использование газовой защиты обязательно на трансформаторах (автотрансформаторах) мощность которых превышает 6300 кВА, применение газовой защиты так же бывает на трансформаторах, обладающих мощностью от 1000 до 4000 кВА, которые не обладают ДЗ с отсечкой и, если МТЗ имеет выдержку времени больше одной секунды. На внутрицеховых трансформаторах, которые обладают мощность 630 кВА и больше независимо от других параметров имеет смысл использования данной защиты.

Основа действия газовой охраны, действие которой даже при мелких повреждениях и неестественные нагревы извне трансформаторного бака, могут вызвать разделение масла и создание изоляции, сопровождающиеся выделением газа.

Чистота выделения газа и химический состав газа зависит от разновидности повреждения. Исходя из этого газовая, защита выполняется так, чтобы наличие копотком газообразования, выделялся видимый знак, а наличие в неспокойном газообразовании, который совмещает пространство присуствия КЗ, отключало трансформатор.

Газовая защита выделяет знак, при уменьшении уровня масла в баке трансформатора, тем самым влияя на отключение трансформатора. Универсальность защиты является уникальной и наиболее чуткой для охраны трансформатора через домашние повреждения.Она реагирует на многие опасные повреждения такие как: замыкание между витков обмоток, тем самым реагируя на другие виды защит из-за малых величин тока. Газовые реле внутри трансформатора делятся на чашечные, поплавковые, лопастные.

Рисунок 3.2 – установка газового реле на трансформаторе

1 — газовое реле; 2 — кран; 3 — подкладки для создания необходимого уклона крышки трансформатора (автотрансформатора).

Элементы газового реле при измученном газообразовании – для сигнала и при очень тесном для отключения. Есть допуск на действия на знак как при бессильном, так и при сильном газообразовании на трансформаторах содержащие ДЗТ либо токовую отсечку, трансформаторы не содержащие выключатели и внутрицеховые трансформаторы мощность. Более 1600 кВА и менее при наличии охраны от КЗ со стороны источника содержания. Для обеспечения производства газовой защиты на отключение при кратковременном замыкании контактов газового реле выполняется подхват отключающего импульса.

Расчет резервных защит трансформаторов

В качестве резервной защиты автотрансформатора, согласно , устанавливаются: максимальная токовая защита на всех сторонах трансформатора, защита от перегрузки, охлаждение.

Расчет параметра срабатывания максимально токовой защиты.

Основной ток отключения максимальной токовой защиты с пуском напряжения настраивается на максимальный ток нагрузки трансформатора без учета само запуска с высокой стороны:

где K_отс= 1,2–коэффициент отстройки;

K_в= 0,95–коэффициент возврата;

I_{раб,макс}–первичный максимальный рабочий ток в месте установкизащиты.

При выборе максимального рабочего тока необходимо рассмотреть возможность отключения параллельного работающего трансформатора, включения трансформатора из автоматического АПВ в незагруженную нагрузку, автоматического подключения нагрузки под действием автоматического переключателя при отказе напряжения на соседней секции. На практике для двух трансформаторных подстанций принимают где - номинальный ток защищенного трансформатора соответствующей стороны, по причинам, когда в трансформаторе находятся оба трансформатора с нагрузкой 0,7 и когда один из трансформаторов введен в эксплуатацию, переводится во второй. Если чувствительность приемлема, то , можно принять равной (1,5 ÷ 2,0) иона. Кроме того, можно ограничить нагрузку на первичный ток трансформатора тока. На ТТ допускается только небольшая перегрузка в соответствии с [1, Таблица 10], а также номинальный ток токоограничивающего реактора, для которого перегрузка не допускается.

Проверка коэффициента чувствительности.

Чтобы проверить текущую защиту, расчетная ошибка выполняется в случае металлической неисправности в расчетной точке, которая определяет наименьшее значение этого тока, следующим образом:

где I_кз,мин – ток в месте установки защиты при расчетном виде металлического КЗ в расчетной точке в режиме, обуславливающем наименьшее значение тока в месте установки защиты;

I_уст–принятое значение параметра срабатывания ИО тока МТЗ.Расчетным видом КЗ является междуфазное (трехфазное) короткое замыкание.

Расчетной точкой отказа является конец зоны резервирования, если чувствительность защиты оценивается при выполнении функций резервирования элементов соседней сети. В то же время коэффициент чувствительности должен составлять не менее 1,2.Вычисленная точка неисправностей - это выходы защищенного трансформатора, если чувствительность защиты оценивается при выполнении резервных функций защиты основного трансформатора. В то же время коэффициент чувствительности должен составлять не менее 1,5.

Коэффициент чувствительности должен удовлетворять условию:

– K_ч ≥ 1,2 для короткого замыкания в конце зоны резервирования;

– K_ч>1,5 при выполнении МТЗ функций основной защиты.

Расчет временной задержки

Задержка времени выбирается в соответствии с условиями согласования с последними, наиболее чувствительными этапами защиты от многофазных неисправностей предыдущих элементов (максимальная защита от тока с пуском или без пуска, дистанционная защита), в частности с максимальными токовыми защитами с Начиная с боковых сторон нижнего напряжения защищенного трансформатора. Вычисление может быть выполнено с помощью выражения:

где – время срабатываниянаиболеечувствительныхступеней смежных защит, с которыми производится согласование;

t= 0,4с–ступень селективности.

Расчет параметра срабатывания максимального измерительного органа тока.

Первичный ток срабатывания МТЗ с пуском по напряжению отстраивается от максимального нагрузочного тока трансформатора без учета самозапуска на низкой стороне:

где K_отс= 1,2–коэффициент отстройки;

K_в= 0,95–коэффициент возврата;

I_{раб,макс}–первичный максимальный рабочий ток в месте установкизащиты.

Проверка коэффициента чувствительноститокового органа защитыпроизводится при металлическом КЗ расчетного вида в расчетной точке режиме, обуславливающем наименьшее значение этого тока, по выражению:

I_уст–принятое значение параметра срабатывания ИО тока МТЗ.Расчетным видом КЗ является междуфазное (трехфазное) короткое замыкание.Расчетной точкой отказа является конец зоны резервирования, если чувствительность защиты оценивается при выполнении функций резервирования элементов соседней сети. В то же время коэффициент чувствительности должен составлять не менее 1,2.Вычисленная точка неисправностей - это выходы защищенного трансформатора, если чувствительность защиты оценивается при выполнении резервных функций защиты основного трансформатора. В то же время коэффициент чувствительности должен составлять не менее 1,5.

Коэффициент чувствительности должен удовлетворять условию:

– K_ч ≥ 1,2 для короткого замыкания в конце зоны резервирования;

– K_ч>1,5 при выполнении МТЗ функций основной защиты.

Расчет выдержки времени

Выдержка времени выбирается в соответствии с условиями согласования с последними, наиболее чувствительными этапами защиты от многофазных неисправностей предыдущих элементов (максимальная защита от тока с пуском или без пуска, дистанционная защита), в частности с максимальными токовыми защитами с Начиная с боковых сторон нижнего напряжения защищенного трансформатора. Вычисление может быть выполнено с помощью выражения:

(1.21)

где – время срабатывания наиболее чувствительных ступеней смежных защит, с которыми производится согласование;

t= 0,4с–ступень селективности.

Защита от перегрузки трансформатора.

Для защиты трансформатора (автотрансформатора) от длительных перегрузок, вызванных, например, автоматическим подключением нагрузки от ОВД, путем отключения параллельного трансформатора (автотрансформатора) обеспечивается защита от перегрузки. На трех обмоточных трансформаторах с одинаковой мощностью обмотки и двухсторонним источником питания защита от перегрузки устанавливается на обеих сторонах питания. С неравными силовыми обмотками - со всех трех сторон. В других случаях - только со стороны VN.

Расчет начального параметра для всех сторон одинаковый. Рекомендуется проводить расчет с первичными значениями, указанными со стороны трансформатора (автотрансформатора), с которым установлена соответствующая защита.

Расчет максимального измерительного элемента тока

Первичный ток срабатывания измерительного элемента максимального фазного тока отстраивается от начального тока обмотки защищаемого трансформатора:

где - коэффициент отстройки;

- коэффициент возврата;

I_ном–первичный номинальный ток обмотки трансформатора(автотрансформатора) с учетом регулирования напряжения для той стороны, на которой установлена рассматриваемая защита. Увеличение номинального тока не должно превышать 5 % номинального тока среднего положения РПН.

Расчет выдержки времени.

Время задержки защиты от отключения выбирается на основе селективности больше, чем время измерений безопасности трансформатора, и может быть рассчитано в соответствии с выражением:

где -величина выдержки времени резервных защит (МТЗ, ТЗНП, ТЗОП, ДЗ);

=0,3с – ступеньселективности.

Кроме того, при работе с защитой не удаляйте время быстрой смены и не снимайте его с диапазона (9 ÷ 10) c.

Релейная защита линии 110 кВ

Общие положения.

Для линий сетей 110-500 кВ, фактически заземленных в соответствии с настоящим изобретением, должно быть предусмотрено устройство для защиты от многофазных неисправностей и реле замыкания на землю, а также неполная защита фазы.

Дистанционная защита используется в сетях со сложными конфигурациями для защиты межфазных линий. Эти защиты вступают в силу, например, когда сопротивление сети снижается. Основное преимущество дистанционной защиты в отношении защиты от тока не зависит от зоны защиты в случае изменения уровня токов короткого замыкания. В случае изменения режима работы сети и в направлении действия. Защита селективности обеспечивала соседние линии из-за установки временного шага: все в зоне I (шаг), ближайшей к защите установки, отключенной с минимальным временем; все схемы в зоне II - в течение длительного времени; III в районе с наибольшим временем простоя. Измерительные приборы дистанционной защиты предназначены для импедансного переключателя, называемого дистанционным управлением (реле I и II степени) и триггерными устройствами (реле фазы III). Третий этап передачи осуществляется через канал связи или через волокно, которое может быть выполнено в интегрированном грозозащитном кабеле или через кабели, расположенные в самонесущем состоянии.

При расчете дистанционной защиты используются полные импеданса линий ZW, которые являются активными индуктивными, поэтому сопротивление от места установки защиты к месту неисправности. Дается в сложной форме.

Вычисление параметров схемы замещения может быть выполнено в относительных или именованных единицах. Мы используем метод названных единиц. Для этого все элементы схемы должны быть сведены к одному базовому напряжению, мы берем базовое напряжение как

Расчет дистанционной защиты линии 110 кВ:

Сопротивление первой ступени выбирается из условия отстройки от трехфазной неисправности на шинах противоположной подстанции, в этом случае ток повреждения не рассчитывается, но используется сопротивление линии W-2:

(3.1)

где - коэффициент отстройки в сторону уменьшения защищаемой зоны.

Выдержка времени для : t=0 сек.

Отстройка от неисправности на шинах подстанции в месте установки защиты не выполняется, поскольку все этапы защиты сделаны направленными.

Расчет параметров дистанционной защиты.

Пикап выбирается по условию согласования с дистанционной защитой соседних линий:

(3.2)

где – коэффициент запаса по избирательности согласуемых защит линий;

– в моем случае коэффициент тока распределения, определяемый трехфазным коротким замыканием в конце зоны покрытия защиты, с которой выполняется согласование, равен 1, поскольку нет ветвей;

– уставка срабатывания первой (или второй) ступени защиты смежной линии.

Проверка коэффициента чувствительности:

(3.3)

Вторая ступень защиты проходит по чувствительности.

Задержка второго этапа принимается на этапе селективности ( ), большей скорости затвора, времени второй ступени линии W-5:

(3.4)

Расчет уставок III ступени дистанционной защиты.

Настройка срабатывания третьего этапа защиты выбирается, как правило, в соответствии с условиями отстройки от максимального тока нагрузки на линию. Ток нагрузки принимается либо длительным допустимым током нагрева провода, либо диспетчерской службой энергосистемы, в последнем случае указывается нагрузка cosφ:

(3.5)

где – минимальное рабочее напряжение, равное ;

– коэффициент надежности;

– коэффициент возврата для реле сопротивления;

– коэффициент самозапуска;

– угол максимальной чувствительности;

– угол сопротивления, обусловленный нагрузкой;

– максимальный ток нагрузки по длительному допустимому току нагрева провода.

(3.6)

Коэффициент чувствительности:

(3.7)

Задержка времени третьей ступени защиты выбирается для этапа селективности, превышающего время задержки вторых ступеней защиты, аналогично выбору задержки второго этапа: