- •1 Содержание
- •8. Дифференциальная защита линий 3
- •9. Защита трансформаторов и автотрансформаторов 23
- •8. Дифференциальная защита линий
- •8.1. Назначение и виды дифференциальных защит
- •8.2. Продольная дифференциальная защита
- •8.2.1. Принцип действия защиты
- •8.2.2. Токи небаланса в дифференциальной защите
- •8.2.3. Принципы выполнения продольной дифференциальной защиты
- •8.2.4. Комплект продольной дифференциальной защиты типа дзл
- •8.2.5. Оценка продольной дифференциальной защиты
- •8.3. Поперечная дифференциальная защита параллельных линий
- •8.3.1. Общие сведенья
- •8.3.2. Токовая поперечная дифференциальная защита
- •8.3.2.1. Принцип действия защиты
- •8.3.2.2. Мертвая зона защиты
- •8.3.2.3. Схема токовой поперечной дифференциальной защиты
- •8.3.2.4. Оценка токовой поперечной дифференциальной защиты
- •8.3.3. Направленная поперечная дифференциальная защита
- •8.3.3.1. Принцип действия
- •8.3.3.2. Автоматическая блокировка защиты
- •8.3.3.3. Зона каскадного действия
- •8.3.3.4. Мертвая зона по напряжению
- •8.3.3.5. Схема направленной поперечной дифференциальной защиты
- •8.3.3.6. Выбор уставок направленной поперечной дифференциальной защиты
- •8.3.3.6.1. Ток срабатывания
- •8.3.3.6.2. Ток небаланса
- •8.3.3.6.3. Чувствительность защиты
- •8.3.3.7. Оценка направленных поперечных дифференциальных защит
- •8.3.4. Направленная поперечная дифференциальная защита нулевой последовательности
- •9. Защита трансформаторов и автотрансформаторов
- •9.1. Виды повреждений трансформаторов и типы используемых защит
- •9.1.1. Повреждения трансформаторов и защиты от них
- •9.1.2. Ненормальные режимы трансформаторов и защита от них
- •9.2. Дифференциальная защита трансформаторов
- •9.2.1. Назначение и принцип действия дифференциальной защиты
- •9.2.2. Особенности дифференциальной защиты трансформаторов
- •9.2.3. Меры по выравниванию вторичных токов
- •9.2.3.1. Компенсация сдвига токовI1 иI2 по фазе
- •9.2.3.2. Выравнивание величин токовI1 иI2
- •9.2.4. Токи небаланса в дифференциальной защите
- •9.2.4.1. Общие сведенья
- •9.2.4.2. Причины повышенного тока небаланса в дифференциальной защите трансформаторов и автотрансформаторов
- •9.2.4.3. Расчет тока небаланса
- •9.2.4.4. Меры для предупреждения действия защиты от токов небаланса
- •9.2.4.5. Токи намагничивания силовых трансформаторов и автотрансформаторов при включении их под напряжение
- •9.2.5. Схемы дифференциальных защит
- •9.2.5.1. Дифференциальная токовая отсечка
- •9.2.5.2. Дифференциальная защита с токовыми реле, включенными через бнт
- •9.2.5.2.1. Общие сведенья
- •9.2.5.2.2. Варианты схем включения обмоток реле рнт
- •9.2.5.2.3. Расчет уставок дифференциальной защиты на реле рнт-565
- •9.3. Токовая отсечка трансформаторов
- •9.4. Газовая защита
- •9.4.1. Принцип действия и устройство газового реле
- •9.4.2. Оценка газовой защиты
- •9.5. Защита от сверхтоков
- •9.5.1. Назначение защиты от сверхтоков
- •9.5.2. Максимальная токовая защита трансформаторов
- •9.5.2.1. Защита 2-х обмоточных понизительных трансформаторов
- •9.5.2.2. Защита трансформаторов с расщепленной обмоткой нижнего напряжения, или работающих на две секции шин
- •9.5.2.3. Защита трехобмоточных трансформаторов
- •9.5.2.3.1. Защита трехобмоточных трансформаторов при отсутствии питания со стороны обмотки среднего напряжения
- •9.5.2.3.2. Защита трехобмоточных трансформаторов, имеющих 2-х и 3-х стороннее питание
- •9.5.3. Токовая защита с пуском по напряжению
- •9.6. Защита трансформаторов от перегрузки
- •9.6.1. Подстанция с персоналом
- •9.6.2. Подстанция без персонала
- •9.6.3. Защита от перегрузки трехобмоточных трансформаторов
- •9.6.4. Защита от перегрузки автотрансформаторов
- •Список рекомендуемой литературы
8.3.3.7. Оценка направленных поперечных дифференциальных защит
Достоинства:
простота схемы;
меньшая стоимость по сравнению с продольной дифференциальной защитой;
отсутствие выдержки времени;
нечувствительность к качаниям;
простота выбора параметров защиты.
Недостатки:
каскадное действие;
мертвая зона по напряжению;
необходимость дополнительной защиты при выводе из работы основной при отключении одной из параллельных линий;
неправильная работа защиты при обрыве провода линии с односторонним заземлением.
8.3.4. Направленная поперечная дифференциальная защита нулевой последовательности
Чаще всего, когда фазная поперечная дифференциальная защита имеет недостаточную чувствительность к однофазным КЗ, её дополняют комплектом дифференциальной защиты нулевой последовательности. Тогда комплект, включенный на разность фазных токов, выполняется двухфазным. При этом фазный комплект блокируется при КЗ на землю. В этом случае отпадает необходимость в отстройке пусковых реле фазного комплекта от тока в неповрежденных фазах. блокировка осуществляется размыкающим контактом пускового реле однофазного комплекта.
Токовые цепи защиты и цепи напряжения представлены на рис. 8.3.16.
Рис. 8.3.16.
9. Защита трансформаторов и автотрансформаторов
9.1. Виды повреждений трансформаторов и типы используемых защит
9.1.1. Повреждения трансформаторов и защиты от них
Виды повреждений:
замыкания между фазами внутри бака трансформатора и на наружных выводах обмоток;
замыкания в обмотках между витками одной фазы (витковые замыкания);
замыкания на землю обмоток;
повреждение магнитопровода – пожар железа.
Наиболее часто встречающиеся повреждения – КЗ на выводах и витковые замыкания. Многофазные КЗ происходят реже. В трехфазных трансформаторах они маловероятны вследствие большой прочности междуфазной изоляции; в трансформаторных группах, составленных из трех однофазных трансформаторов, замыкания между фазами практически невозможны.
При витковых замыканиях токи, как правило, небольшие, поэтому защиты трансформаторов, предназначенные для действия при витковых замыканиях, а также при замыканиях на землю в обмотке, работающей на сеть с изолированной нейтралью, должны обладать высокой чувствительностью.
Для ограничения разрушений защита трансформаторов должна действовать быстро. Повреждения, сопровождаемые большим током должны отключаться без выдержки времени (время действия защиты составляет 0,05 – 0,1 с.).
Виды защит трансформаторов от повреждений:
Дифференциальная– мгновенная защита обмоток, вводов и ошиновок трансформатора.
Токовая отсечка– защита ошиновки, вводов и части обмотки со стороны высокого напряжения.
Газовая– защита от повреждений внутри бака, сопровождающихся выделением газа, а также при понижении уровня масла.
Защита от замыканий на корпус.
9.1.2. Ненормальные режимы трансформаторов и защита от них
К ненормальным режимам трансформаторов относят появление в их обмотках сверх токов при внешних КЗ, качаниях и перегрузках и повышение напряжения.
1. Внешние КЗ
При КЗ на шинах или отходящей от шин линии через трансформатор протекает ток КЗ, существенно превышающий ток нормального режима. При длительном протекании сверх тока обмотки трансформатора недопустимо нагреваются.
Для защиты трансформатора в этом случае используется максимальные токовые защиты (обычная, или с блокировкой минимального напряжения), направленная защита, токовая защита нулевой последовательности. В зону действия данных защит должны входить шины подстанции (1-ая зона защиты) и все присоединения, отходящие от этих шин (2-ая зона защиты). Эти защиты резервируют действие основных защит сборных шин и отходящих линий, а также являются резервными защитами при повреждении самого трансформатора.
2. Перегрузка
Перегрузку трансформатора порядка 1,5 – 2 от номинального значения можно допускать в течение десятков минут. Мощные трансформаторы имеют меньшее допустимое время перегрузки. Кратковременные перегрузки возникают при самозапуске двигателей напряжением 6-10 кВ, подключении мощной нагрузки и др., отключения трансформатора при этом не требуется. Более длительная перегрузка при подключении нагрузки от АВР, отключения параллельно работающего трансформатора, могут быть в течение десятков минут устранены персоналом или автоматикой.
Защита трансформатора от перегрузки должна действовать на отключениетолько в том случае, когда перегрузка не может быть устранена персоналом или автоматикой. В остальных случаях защита действуетна сигнал.
Защита от перегрузки выполняется с помощью токовых реле.
3. Повышение напряжения
В сетях 500-750 кВ при одностороннем отключении длинных линий с большой емкостной проводимостью вероятно опасное для трансформаторов повышение напряжения. При повышении напряжения увеличивается магнитная индукция в магнитопроводе трансформатора. Возрастает ток намагничивания и вихревые токи, что может вызвать пожар железа сердечника.