защита обратной последовательности трансформатора на что реагирует

Токовые защиты обратной и нулевой последовательности трансформаторов. Принцип действия и область применения.

Ответ: Принцип действия и областьприменения. Спе­циальная токовая защита нулевой последовательно­сти от однофазных КЗ на землю устанавливается на понижающих трансформаторах с соединением обмот­ки НН в звезду с выведенной нейтралью, которая глухозаземлена (в отличие от нейтралей, которые могут заземляться через индуктивное или активное сопротивление). Измерительным органом защиты ну­левой последовательности является одно максималь­ное реле тока Т₀, включенное через трансформатор тока и в заземленную нейтраль (рис. 34, а). В нор­мальном режиме работы трансформатора со строго симметричной нагрузкой всех трех фаз и при отсут­ствии в сети НН токов высших гармоник ток в ней­трали трансформатора теоретически равен нулю. Практически ток в нейтрали, называемый током не­баланса, не равен нулю и иногда может достигать больших значений, что ведет к перегреву трансфор­матора и уменьшает срок его службы. Поэтому ГОСТ 11677—85 (а также предыдущие его издания) ограничивает допустимое значение тока небаланса в нулевом проводе: не более 0,25 номинального (фаз­ного) для трансформаторов со схемой соединения об­моток Y/Y и не более 0,75 — для трансформаторов ∆/У-. От этого допустимого тока небаланса защита нулевой последовательности, как правило, должна быть отстроена.

Рис. 34. Схемы включения максимальных реле тока Т₀ специаль­ной токовой защиты нулевом последовательности от однофаз­ных КЗ па землю трансформаторов со схемами соединения обмоток Y/Y.

При однофазном КЗ на землю на шинах или в сети НН через заземленную нейтраль проходит ток Ik (рис. 4, 5 и 34, а), вызывающий срабатывание защиты нулевой последовательности. Как уже ука­зывалось, ток однофазного КЗ на землю в сети с глухозаземленной нейтралью называют утроенным током нулевой последовательности (Ik)= 3Iном, по­этому и защита от КЗ на землю называется зашито;»! нулевой последовательности. Она относится к группе так называемых фильтровых защит, реагирующих на симметричные составляющие обратной или нулевой последовательности токов (напряжений) КЗ. По срав­нению с токовыми защитами, реагирующими на наличие фазных токов (например, максимальной токовой защитой), фильтровые токовые защиты всегда имеют более высокую чувствительность к несимметричным КЗ, поскольку их не нужно отстраивать от сверхтоков при самозапусках и перегрузках, которые являются симметричными режимами и не сопровождаются появлением токов обратной и нулевой последователь­ности. Недостатком фильтровых защит является их бездействие при трехфазных симметричных КЗ.

Выполнение специальной токовой защиты нулевой последовательности требует относительно больших за­трат, особенно при необходимости прокладки длин­ного контрольного кабеля от основного щита НН до КРУ-Ю кВ для передачи импульса на отключение выключателя 10 кВ трансформатора. Поэтому раньше имелись некоторые допущения, позволявшие не вы­полнять эту защиту. Однако на практике защиту ну­левой последовательности всегда стремились устанав­ливать, главным образом, для целей дальнего резер­вирования однофазных КЗ в сети 0,4 кВ. При этом следует помнить, что для дальнего резервирования эта защита должна быть не только чувствительной по току, но и быстродействующей, поскольку весьма часто однофазные КЗ на элементах 0,4 кВ быстро переходят в трехфазные, при которых защита нуле­вой последовательности не работает.

Схемы защиты нулевой последовательности. Изме­рительный сигнал специальной токовой защиты нуле­вой последовательности от однофазных КЗ выпол­няется электромагнитным максимальным реле тока РТ-40. Применение индукционного реле РТ-80 не ре­комендуется, поскольку при малых кратностях тока это реле срабатывает со значительным замедлением (рис. 21). Реле тока TQвключается либо по схеме рис. 34, а, либо 34,6, где реле ‘4 включены в нулевой провод схемы соединения трех трансформаторов тока в полную звезду. Нулевой провод полной звезды яв­ляется фильтром токов нулевой последовательности, так как в нормальном симметричном режиме нагруз­ки геометрическая сумма одинаковых по значению токов трех фаз равна нулю и в нулевом проводе про­ходит лишь ток небаланса, а при однофазном КЗ на землю — полный ток однофазного КЗ: I2к. Выбор схемы включения реле То зависит от первичной схемы.Выдержка времени защиты осуществляется с по­мощью реле времени, которое срабатывает и начинает отсчитывать время после замыкания замыкающего контакта реле Т₀.

Расчет параметров срабатывания: уставок по току и по времени. Ток срабатывания защиты выбирается по следующим условиям, обеспечивающим:

несрабатывание (отстройку) оттоков, которые мо­гут проходить но заземленной нейтрали обмотки НН трансформатора при несимметрии нагрузки в нор­мальном режиме (допустимые значения токов неба­ланса указаны выше);

согласование по току и по времени с за­щитами элементов, отходящих от сборки НН (на рис. 34, а показаны автоматический выключатель АВ со встроенной защитой и плавкий предохрани­тель Пр);

необходимые [1] значения коэффициента чувстви­тельности при однофазном КЗ в основной зоне дейст­вия (на сборке НН) и в зоне резервирования (на элементах сети НН при отказе их собственной за­щиты).

Согласование чувствительности рассматриваемой защиты трансформатора и защит элементов, отходя­щих от сборки на стороне НН (рис. 34, а), по «Пра­вилам» [1] не считается обязательным. Это объяс­няется тем, что выполнение условия согласования с защитными характеристиками автоматов и предо­хранителей относительно мощных элементов 0,4 кВ приводит к увеличению тока срабатывания защиты нулевой последовательности трансформатора. Однако отсутствие согласования по чувствительности между последующей защитой трансформатора и предыдущи­ми защитами отходящих элементов достаточно часто вызывает неселективное отключение питающего транс­форматора при таких КЗ, когда защита предыдущего элемента оказывается недостаточно чувствительной (например, КЗ в обмотке электродвигателя или на удаленной сборке). Наилучшие условия для согласо­вания обеспечиваются в тех случаях, когда на отно­сительно мощных элементах 0,4 кВ устанавливается дополнительная токовая защита нулевой последова­тельности без выдержки времени, действующая на отключение автоматического выключателя (автомата) данного элемента (защита 1 на рис. 34,6), При токе срабатывания, выбранном только по первому условию, рассматриваемая защита всегда имеет достаточный коэффициент чувствительности при одно­фазных КЗ на сборке НН и, как правило, в зоне ре­зервирования, если, разумеется, первичная схема сети НН создана с учетом требований дальнего ре­зервирования. Расчеты токов КЗ в сетях 0,4 кВ рас­сматриваются в работе [7].

Время срабатывания защиты нулевой последова­тельности выбирается минимальным.Если на элемен­тах сети 0,4 кВ имеется дополнительная защита ну­левой последовательности без выдержки времени (реле 1 на рис, 34,6), то защиты нулевой последова­тельности на вводах 0,4 кВ трансформатора могут иметь U. з = 0,3-7-0,4 с, а в нейтрали —на ступень се­лективности выше, т. е. 0,6—0,7 с (соответственно защиты 2 и 3 на рис. 34, б). Рекомендуется приме­нять наиболее точные — электронные реле времени.

Дата добавления: 2017-02-20 ; просмотров: 8502 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Токовая защита обратной последовательности

Токовая защита обратной последовательности устанавливается, как правило, на повышающих трансформаторах или автотрансформаторах связи для обеспечения требований дальнего резервирования при несимметричных коротких замыканиях.

Защита состоит из фильтр-реле тока обратной последовательности KA2 и реле времени КТ (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Токовая защита обратной последовательности

Для обеспечения действия защиты при трехфазных КЗ схема защиты дополнена приставкой, состоящей из токового реле КА1 и реле минимального напряжения KV.

Первичный ток срабатывания защиты выбирается из условия отстройки от тока небаланса на выходе фильтра при максимально возможной эксплуатационной нагрузке. В большинстве случаев условию отстройки удовлетворяет следующее выражение:

6.5. Защита от внешних замыканий на землю. Защита от перегрузок.

Защита от внешних замыканий на землю ставится на повышающих трансформаторах или трансформаторах связи для отключения внешнего замыкания на землю в сети с глухозаземленной нейтралью и частичного резервирования основных защит трансформатора. Защита присоединяется к трансформаторам тока, установленным в нейтрали трансформатора, и выполняется при помощи реле тока и реле времени.

Ток срабатывания выбирается по условию согласования с последними ступенями защит от замыканий на землю защит смежных присоединений.

На двухобмоточных трансформаторах защита устанавливается со стороны основного питания.

Рис. 6.7. Схема защиты понижающего трансформатора

110-220/6,6-11кВ мощностью 6.3 МВА и более:

1-дифференциальная защита; 2 –газовая защита; 3- максимальная токовая защита с блокировкой по напряжению; 4- защита от перегрузки

6.6.Устройства противоаварийной автоматики трансформаторов

Источник

Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

Защита обратной последовательности

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений 13

1 Тема от Brain 2013-03-13 18:10:48

Тема: Защита обратной последовательности

При установке микропроцессорных защит на ВЛ-10кВ, есть возможность определения тока обратной последовательности. У меня возникает вопрос следующего рода для расчета МТЗ. Коэффициент чувствительности мы проверяем по току двухфазного КЗ, какие подводные камни могут скрываться в том, что например для МТЗ мы сформируем обычную ступень но чувствительность проверим про трехфазному КЗ, а для ликвидации двухфазного КЗ использовать ступень защит по обратной последовательности?!

2 Ответ от CLON 2013-03-13 18:35:45

Re: Защита обратной последовательности

ЗЫ: А чувствительность МТЗ все равно надо проверять по К2, не зависимо от того есть ли защита по I2.

3 Ответ от Комрад 2013-03-13 19:33:27 (2013-03-13 19:34:44 отредактировано Комрад)

Re: Защита обратной последовательности

Токовая максимальная защита ОП реагирует на ток ОП, появляющийся при несимметричных режимах.
Несимметричные режимы работы могут быть следующие:
— двухфазные К.З.;
— двухфазные замыкания на землю;
— небаланс (перекос) фаз;
— обрыв фазы;
— витковое замыкание в обмотке трансформатора или двигателя.

Источник

В) Токовая защита обратной последовательности

Защита реагирует на ток обратной последовательности, появляющийся при несимметричных к. з. внешних и в трансфор­маторе. Схема защиты показана на рис. 16-10. Защита состоит из токового реле Т₂, включенного через фильтр обратной последова­тельности Ф₂, и реле времени В, обеспечивающего необходимую выдержку времени.

Ток срабатывания защиты I_2с.з выбирается в общем случае, исходя из двух условий [Л. 5]:

1) отстройки защиты от тока небаланса фильтра Ф₂ при максимальной нагрузке трансформатора:

2) согласования по чувствительности

с защитами присоединений, отходящих от шин, на которые включен трансформатор:

где I_2расч — ток I₂, проходящий по трансформатору в условиях несимметричного к. з., при котором защита рассматриваемого при­соединения находится на грани срабатывания.

Определение I_2расч дано в [Л. 6]. Анализ показывает, что при I_с.з =(0,5 ÷ 0,7)I_ном трансформатора условия (16-6) и (16-7) обычно выполняются.

Отсюда следует, что чувствительность защиты обратной последовательности при несимметричных к. з. получается зна­ чительно большей, чем у максимальной защиты, у которой I_с.з > I_ном.

На трехобмоточных повышающих транс­форматорах, имеющих питание с двух или трех сторон, для обеспечения селективности при несимметричных внешних к. з. необходимо применять направленную защиту с органом направления мощности, реагирующим на мощность обратной последовательности.

Защита обратной: последовательности реагирует только на двухфазные и однофазные к. з., поэтому она обычно дополняется приставкой от трехфазных к. з. Последняя выполняется, как и на генераторах (§ 15-5), в виде однофазной максимальной защиты с блокировкой по напряжению (реле Т и Н на рис. 16-10).

Защита I₂ может применяться и на понизительных трансфор­маторах.

Г) Токовая защита нулевой последовательности

Защита реагирует на ток I₀, появляющийся в трансформаторе при внешних к. з. (однофазных и двухфазных на землю) и к. з. в трансформаторе. Она применяется на повышающих трансформаторах и устанавливается со стороны обмотки высшего и среднего напряжения, если последние соединены по схеме звезды и работают с глухозаземленной нулевой точкой. Защита имеет два варианта исполнения, показанные на рис. 16-11, а и б. В обоих случаях защита состоит из токового реле Т₀, включенного на ток нулевой последовательности I₀.

В схеме на рис. 16-11, а ток 3I₀ получается от трехтрансформаторного фильтра нулевой последовательности, а в схеме рис. 16-11, б — от трансформатора тока, включенного в провод, связывающий нейтраль трансформатора с землей. Вторая схема проще и охватывает своей зоной действия обмотки звезды силового трансформатора. Благодаря указанным преиму­ществам она рекомендуется к применению.

Для обеспечения селективности защита выполняется с реле времени В.

Уставки защиты. Ток срабатывания защиты, включенной на ток в заземляющем проводе трансформатора (рис. 16-11, б), выбирают, исходя из двух условий:

1) Для соблюдения селективности защита трансформатора должна быть согласована по чувствительности с защитами нулевой последовательности линий, отходящих от шин электростанции А (рис. 16-11, в).

2) Защита должна надежно действовать при однофазных и двух­фазных к. з. в конце наиболее длинной линии, отходящей от шин А.

По первому условию

где I_0расч — ток нулевой последовательности в трансфор­маторе при однофазном и двухфазных к. з. на землю в усло­виях, когда защита, с которой производится согласование по чувствительности, находится на грани срабатывания, т. е. когда ток 3 I₀ в этой защите (например, в З_ло линии Л1) равен ее току срабатывания: 3 I_0Л = I_с.зло. Как видно из рис. 16-11, в, на котором приведена в качестве примера схема сети, ток 3 I_0т в нейтрали трансформатора составляет часть тока 3 I_0Л, проходящего в линии. Это отношение характеризуется коэффициентом распределения k_т= З I_0т/3 I_0л. Отсюда 3 I_0т = к_т·31_0Л. Допустив, что 3 I_0л = I_с.зло, найдем соответствующий ток в нейтрали трансформатора

На трехобмоточных трансформаторах (рис. 16-12), имеющих две обмотки (// и ///) с заземленными нейтралями, защиты нулевой последовательности выполняют­ся направленными, что необходимо для обеспечения селектив­ности.

Защита на автотрансформаторах. На выполнение этой защиты влияют особенности автотрансформаторов, и она поэтому имеет некоторые отличия от трансформаторной защиты:

1. У автотрансформаторов заземляются концы обмоток среднего напряжения, являющиеся общей частью обмотки авто­трансформатора. Как указывалось, по общей части обмотки

протекают встречно направленные токи высшего и среднего напря­жения (рис. 16-2, б).

При к. з. на землю (рис. 16-13) в сети одного напряжения (например, в точке К) в заземляющем проводе течет ток 3 I₀ = 3 I_0С — 3 I_0в. Этот ток получается меньше своих составляющих и может оказаться недостаточным для надежной работы защиты. Поэтому защита нулевой последовательности в заземляющем проводе автотрансформатора не устанавливается, ее включают на трехтрансформаторный фильтр I_0, устанавливаемый со сто­роны выводов высшего и среднего напряжения. При таком испол­нении она реагирует на полные токи 3 I₀ высшего и сред­него напряжения, т. е. на 3I_0В и 3I_0С соответственно.

2. Вследствие наличия электрической связи между обмотками высшего и среднего напряжения автотрансформатора к. з. на землю на стороне одного напряжения вызывает токи I₀ на стороне другого.

В связи с этим возникает необходимость в согласовании выдер­жек времени защит нулевой последовательности на выводах высшего и среднего напряжения автотрансформатора. Для обес­печения селективности эти защиты выполняются направленными (рис. 16-14), так чтобы каждая из них действовала только при к. з. в сети своего напряжения.

3. Поскольку наличие автотрансформаторной связи между сетями высшего и среднего напряжения приводит к необходи­мости согласования выдер­жек времени защит, реаги­рующих на ток I₀, в сетях одного напряжения с защи­тами сетей другого напряже­ния, это увеличивает число ступеней и вызывает повыше­ние выдержек времени на за­щитах. Для их умень­шения защиты нулевой последовательности на авто­трансформаторах рекомен­дуется выполнять двух-ступе н чат ыми и на­правленными (рис. 16-14). Первая ступень осуществ­ляется в виде отсечки с t = 0,5 с. Она отстраивается от быстродействующих защит присоединений, отходящих от шин. Вторая ступень выпол­няется как чувствительная защита, полностью резерви­рующая защиту следующего участка сети.

Ток срабатыва­ния защиты должен отстраиваться от тока неба­ланса, возникающего в трех- трансформаторном фильтре I₀ при междуфазных к. з., и согласовываться по чувствительности с защитами отходящих линий согласно (16-86).

Ток небаланса определяется так же, как и в аналогич­ной защите линий (см. гл. 8).

д) Защита от внешних к. з. на землю повышающих трансфор­маторов, работающих с разземленной нейтралью

Для ограничения токов к. з. часть повышающих трансфор­маторов работает с разземленной нейтралью. Для таких транс­форматоров возникает опасность при выделении их па изолированную работу на сеть, имеющую замыкание на землю одной из фаз.

Подобные условия могут возникнуть, если, например, при однофазном к. з. на одной из линий (рис. 16-15, а) ее защита или выключатель откажут в действии. Тогда все присоединения, пи­тающие место к. з. током I₀, отключаются резервными защитами (точки отключения отмечены на чертеже крестиком), а трансфор­матор Т₂ с незаземленной нейтралью останется работать на выделившийся участок сети с повреждением в точке К. Как известно, в такой сети при замыкании на землю возникают опасные перенапряжения, которые могут повредить изоляцию трансформатора.

Для предупреждения этого трансформаторы, работающие с изолированной нейтралью, должны иметь резервную защиту, отключающую их при замыканиях на землю раньше, чем могут отключиться трансформаторы с заземленными нейтралями.

В качестве указанной защиты может применяться:

1) токовая защита нулевой последовательности, установленная на параллельно работающих трансформаторах с заземленной нейтралью.

Для этого на защите нулевой последовательности трансформа­тора Т₁ с заземленной нейтралью предусматриваются две вы­держки времени (рис. 16-15, б). С меньшей выдержкой защита отключает трансформатор Т₂ с разземленной нейтралью, а с боль­шей — трансформатор Т₁ с заземленной нейтралью;

2) защита, реагирующая на появление напряжения U ₀ (рис. 16-15, в). Эта защита выполняется с помощью чувствительного реле повышения напряжения Н₀, которое включается на разомкнутый треугольник шинного трансформатора напряжения.

При к. з. на землю в сети защита Н_о приходит в действие и отключает трансформатор с разземленной нейтралью с выдержкой времени меньшей, чем на защитах I₀ трансформаторов с заземлен­ной нейтралью.

Напряжение срабатывания реле Н_о отстраивается от U_нб и согласуется по чувствительности с защитами отходящих линий;

3) Защита обратной последовательности, реагирующая на ток I₂, появляющийся при к. з. на землю.

Полные схемы и другие варианты указанных выше защит, приведены в [Л. 5].

Дата добавления: 2019-02-22 ; просмотров: 690 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Защита трансформатора от перенапряжения и перегрузки

Среди электроустановок, применяемых для преобразования и передачи электроэнергии, трансформаторы являются наиболее дорогими устройствами. Тем не менее они способны работать без перебоя в течении всего срока эксплуатации, и даже более того, но при условии, что на прибор не будут воздействовать аварийные режимы. Для борьбы с любыми нарушениями нормальной работы на практике применяется защита трансформаторов.

Виды повреждений

В связи с тем, что трансформатор включается в работу совместно с другими устройствами, любые повреждения на питающей линии, в низковольтных цепях или внутри бака одинаково опасны.

Среди актуальных видов аварий следует отметить следующие:

Деление защит трансформаторов на основные и резервные

Любой вид повреждения в трансформаторе несет потенциальную опасность, как целостности оборудования, так и надежности работы всей энергосистемы. Поэтому крайне важно грамотно отстраивать работу защит на электростанциях, тяговых и трансформаторных подстанциях, местных КТП и ТП. Для этой цели защита трансформатора условно подразделяется на две категории – основную и резервную.

Основная защита – это такой вид автоматики, который направлен на анализ внутреннего состояния трансформатора (обмоток, железа, дополнительного оборудования). Данный тип охватывает как само устройство, так и прилегающие к нему шины, провода и т.д.

Резервная защита охватывает те нарушения в работе, которые происходят за пределами трансформатора, но могут непосредственно повлиять на его проводники и внутренние элементы. Это всевозможные перегрузки, замыкания и перенапряжения в линиях, на смежных устройствах и т.д.

Разновидности защит и их суть

Все защиты для трансформаторов должны обладать достаточным быстродействием, чтобы вовремя отключить опасный режим. Так как при возникновении сверхбольших электрических величин он запросто приведет к разрушению изоляции, отпуску металла, возгораниям и прочим неприятным последствиям.

Для предотвращения перегрузок выполняется установка того или иного вида защиты на трансформатор. Какая именно защита используется на понижающих подстанциях, в оборудовании распределительных устройств, определяется местными условиями и особенностями режима работы.

Продольная дифференциальная защита

Область применения дифференциальной токовой защиты охватывает как сам силовой трансформатор, так и окружающие его присоединения вплоть до измерителей токовой нагрузки. Нормальным режимом работы каждого трансформатора считается равномерное перераспределение нагрузки между всеми тремя фазами, когда электрический ток в каждой из них получается приблизительно одинаковым.

Продольные дифференциальные защиты осуществляют сравнение токовой нагрузки во всех фазах. Так как ток примерно одинаков, то их геометрическая сумма должна равняться нулю. В результате сравнения получается, что токовая составляющая отсутствует или слишком мала для реакции. Но, как только произойдет замыкание одной фазы или сразу между несколькими, токи в них перестанут компенсировать друг друга, и их сумма будет отличаться от нуля, сработает дифференциальная отсечка.

Рис. 3. Пример дифференциальной защиты

Релейная

Для предотвращения повреждения трансформаторов применяется достаточно большое количество релейных защит. Однако отдельного внимания заслуживает реле контроля уровня масла. Этот вид предусматривает контроль за состоянием изоляционной среды. Конструктивно реле представляет собой поплавок с контактами, который удерживается выше контактов цепи срабатывания.

Если аварийный режим приведет к утечке масла и последующему снижению менее нормы, после которой может произойти пробой, произойдет отключение. Может располагаться в основном баке или иметь резервную релейную защиту в расширителе, которая предварительно даст сигнал о начале процесса.

Тепловая

Основой для тепловой защиты в трансформаторах служит классическая термопара. Место ее расположения определяется типом устройства, его мощностью и габаритами, так как перегрев может привести к нарушению изоляционных свойств, привести к термическому расширению масла.

К наиболее эффективным местам размещения относятся:

Имеет две ступени – первая производит включение резервных вентиляторов или других средств охлаждения. Вторая, если первой не удалось сбросить перегрев ниже предельного значения, производит отключение трансформатора.

Токовая отсечка

Данный вид защиты применяется для отключения повреждения, которое могло возникнуть внутри трансформатора. Она размещается со стороны вводов защищаемого трансформатора, однако воздействие охватывает все обмотки, с которых может быть подано напряжение. Особенностью ее применения является схема питания, которая используется в соответствующей линии.

Так для трехфазных цепей с изолированной нейтралью токовая отсечка должна устанавливаться в двух фазах. А при использовании цепей с глухозаземленной нейтралью защита должна применяться в каждом фазном присоединении. При отключении трансформатора полностью отсутствует какая-либо выдержка времени.

Недостатком отсечки является срабатывание исключительно на токи большой величины. Поэтому некоторые межфазные КЗ, межвитковых или КЗ на землю в цепи с изолированной нейтралью могут остаться незамеченными. На практике это один из самых простых способов, отключающих трансформатор в аварийном режиме.

Газовая защита

Газовое реле, как вид защиты, нашло широкое применение в маслонаполненных трансформаторах, где роль диэлектрика, разделяющего токоведущие элементы и заземленную конструкцию корпуса, выполняет трансформаторное масло. В нормальном режиме работы понижающие трансформаторы не воздействуют на жидкий диэлектрик, и масло пребывает в постоянном физическом состоянии.

Но, в случае возникновения межвитковых замыканий, контакта проводников со сталью или других ситуаций внутри бака горение дуги или разогрев металла приводит к локальному закипанию масла. От этого места и начинается выделение газов, которые поднимаются в верхнюю точку емкости.

Рис. 5. Пример газовой защиты

Для всей емкости верхняя точка – это расширительный бак, поэтому устанавливают газовое реле в соединительной трубе между расширителем и баком трансформатора. Конструктивно газовая защита представляет собой поплавок, с двумя контактами. При погружении в масло поплавок находится в незамкнутом положении. Как только выделившиеся газы поднимутся по трубе, поплавок упадет и замкнет контакты, масляный трансформатор отключится.

Струйная защита

Используется в трансформаторах с первичными и вторичными обмотками на 110, 35, 10, 6, 3,3кВ, где присутствует возможность переключения величины напряжения под нагрузкой. Устройство РПН, как правило, размещается в отдельном баке внутри основного, который изолирует его от высоковольтных обмоток. Переключение позиций РПН под нагрузкой может обуславливать как штатные коммутационные явления, так и аварийные. Последние приводят к выбросу масла от бака к расширителю.

Для реакции на такие повреждения и устанавливается струйная защита, так как поток масла от РПН активирует измерительный датчик. Далее происходит отключение выключателя, который обесточит обмотки трансформатора.

Максимальная токовая защита

Максимальная токовая защита применяется для срабатывания в ответ на токи КЗ, расположенные в непосредственной близости к источнику. Сюда относятся повреждения как на обмотках, так и на ближайших шинах подстанции, в окружающем оборудовании и ит.д.

На практике выделяют большое количество вариантов исполнения МТЗ:

Помимо аварийных режимов для МТЗ может устанавливаться режим защиты от перегрузки. Для этого устанавливается ток срабатывания в определенных пределах. Уставка выбирается исходя из максимального значения нагрузки, чтобы не происходило срабатывания автоматического выключателя в нормальном режиме работы.

Токовая защита нулевой последовательности

Предназначена для защиты трансформатора от возможного замыкания как одной, так и двух фаз на землю. Это те ситуации, когда в трехфазной системе нарушится симметрия нагрузки и относительно нулевой точки сумма токов больше не будет равна нулю.

Равновесие системы нарушится, что и спровоцирует отключение питания спустя заданный временной промежуток. Часто комбинируется с АПВ, тогда через несколько секунд происходит повторное включение выключателя, на случай если замыкание самоустранилось.

Специальная резервная защита

Специальная резервная защита предназначена для автономного резервирования МТЗ по токовым цепям. Может использоваться как по высокой, так и по низкой стороне трансформатора. Их действие нацелено на первичные и вторичные максимальные токи, которые могут возникнуть в непосредственной близости от защищаемого объекта. Работа СРЗ, как правило, имеет выдержку по времени относительно основных МТЗ по стороне 110 – 220 кВ.

Токовая ступенчатая защита

Как и предыдущий вариант, представляет собой разновидность МТЗ, которая выстраивается в ключе последовательности срабатывания для разных обмоток. Широко используется в цепях, где потребители подключаются к источнику с большими пусковыми токами. Однако чувствительность максимальной защиты имеет дополнительную привязку к напряжению, что и обеспечивает блокировку автоматического отключения в случае запитки слишком мощной нагрузки, так как просадка напряжения не достигает установленного предела.

Ступени отстраиваются с таким временным промежутком, чтобы воздействие на выключатели нагрузки производились после основной токовой защиты.

Защита от минимального напряжения

В случае снижения питающего напряжения возможны два варианта развития событий – удаленное короткое замыкание, которое другими защитами распознается как большая нагрузка или подключение слишком большой суммарной нагрузки. И тот и другой вариант пагубно сказывается на работе трансформатора, поэтому и при аварийном режиме, и при перегрузке устанавливается выдержка времени, после которой происходит один из таких вариантов:

Источник