5. (45) Защиты трансформаторов. Контроль изоляции высоковольтных вводов.

1.Дифференциальная защита для защиты от повреждений обмоток, вводов и ошиновок.

2.Токовая отсечка мгновенного действия для защиты от повреждений ошиновок, вводов и части обмотки со стороны источника питания.

3.Газовая защита для защиты от повреждений внутри бака трансформатора (автотрансформатора), сопровождающихся выделением из масла газа.

4.МТЗ для защиты от сверхтоков проходящих через трансформатор (автотрансформатор) при повреждениях как самого трансформатора, так и смежных элементов сети, связанных с ним.

Защиты от повреждений выполняются с действием на отключение, а защиты от ненормальных режимов работы – на сигнал для оповещения дежурного персонала или на отключение на подстанциях без постоянного дежурного персонала.

1. Продольная диф.защита трансформаторов Принцип действия диф. защиты трансформатора показан на рис. 8-1. Принцип действия дифференциальной защиты трансформаторов, так же как и диф. защиты линий и генераторов, основан на сравнении величины и направления (фазы) токов по концам защищаемого элемента (трансформатора).

При рассмотрении принципа действия диф. защиты условно принимается: коэффициент трансформации силового трансформатора равен единице, соединение обмоток одинаковое и одинаковые трансформаторы тока с обеих сторон. I_p=I₁-I₂=0 т.к. I₁=I₂. Практически из-за несовпадения характеристик ТТ вторичные токи не равны I₁I₂ и в реле протекает ток небаланса: I_p=I₁-I₂=I_нб

Для того чтобы защита не действовала от тока небаланса, её ток срабатывания выбирается по условию: I_с.з.>I_нб. При к.з. в трансформаторе или любом другом месте между трансформаторами тока (в зоне действия диф.защиты) направление тока I₂ изменится на противоположное и ток в реле станет равным: I_p=I₁+I₂>I_с.з. Под влиянием этого тока защита срабатывает и производит отключение поврежденного трансформатора от источников питания.

Особенности выполнения диф. защит трансформаторов

При выполнении диф.защит трансформаторов и автотрансформаторов необходимо учитывать следующее: 1. Первичные токи обмоток трансформатора не равны по величине, ток I_II на стороне НН трансформатора в режимах нагрузки и внешнего к.з. всегда больше тока I_I на стороне ВН: I_II>I_I.

2.В трансформаторах с соединением обмоток «звезда-треугольник» (/) и «треугольник-звезда» (/) первичные токи обмоток трансформатора различаются не только по величине, но и по фазе.

В трансформаторах с соединением обмоток «звезда-звезда» токи или совпадают по фазе, или сдвинуты на 180⁰.

Векторная диаграмма первичных и вторичных токов представлена на рис. 8-2.

Выравнивание величин вторичных токов в плечах диф.защиты выполняется подбором соответствующих коэффициентов трансформаторов тока диф. защиты или применением специальных трансформаторов (АТ), компенсирующих различие во вторичных токах трансформаторов тока (рис. 8-3). Уравнительные обмотки диф. реле.

2.Газовая защита тр (АвтоТр) (область применения, назначение, принцип действия)

Практически все повреждения внутри бака трансформатора сопровождаются выделением газов. Защита, реагирующая газ, получила название «газовой». Эта защита осуществляется с помощью так называемых газовых реле.

Газовое реле содержит два элемента: сигнальный, реагирующий на слабые газообразования после накопления определённого объёма масла в реле и отключающий, срабатывающий при внутренних повреждениях трансформатора.

Достоинствами газовой защиты являются: простота выполнения, высокая чувствительность и быстродействие; избирательное действие (на сигнал или отключение) в зависимости от размеров повреждения.

Газовая защита является единственной защитой трансформатора, реагирующей на утечку масла из бака.