20. Токовая отсечка и защита от перегрузки. Расчёт.

Токовой отсечкой называется максимальная токовая защита с ограниченной зоной действия, имеющая в большинстве случаев мгновенное действие. В отличие от максимальной токовой защиты селективность действия токовой отсечки достигается не выдержкой времени, а ограничением зоны ее действия. Для этого ток срабатывания отсечки отстраивается не от тока нагрузки, а от тока к. з. при к. з. в конце защищаемой линии или в другой определенной точке, где отсечка не должна действовать. Принцип действия отсечки основан на том, что величина тока к. з. убывает при удалении места к. з. от источника питания. При к. з. в начале линии у места установки защиты величина тока к. з. имеет наибольшее значение и по мере удаления места к. з. от источника питания постепенно уменьшается, поскольку увеличивается сопротивление до места к. з.

Защита от перегрузок, выполняемая с помощью одно­го максимального реле тока, поскольку перегрузка обычно является симметричным режимом. Поскольку перегрузка допустима в течение длительного промежут­ка времени (десятки минут при токе не больше 1,5I_т,ном), то защита от перегрузки при наличии дежур­ного персонала должна выполняться с действием на сигнал, а при отсутствии персонала — на разгрузку или на отключение трансформатора.

Защита трансформатора от перегрузки, выполняемая одним реле, имеет ток срабатывания

где k_отс = 1,05 — коэффициент, учитывающий погреш­ность в значении тока срабатывания.

На трехобмоточных трансформаторах с односторон­ним "питанием защита от перегрузки устанавливается со стороны питания. При существенно различных мощнос­тях обмоток устанавливается дополнительно защита на питаемой обмотке меньшей мощности.

21. Газовая защита трансформаторов, особенности выполнения дифференциальной защиты трансформаторов.

Обмотки большинства трансформаторов помещены в бак, залитый маслом, которое используется как для изо­ляции обмоток, так и для их охлаждения. При возник­новении внутри бака электрической дуги к. з., а также при перегреве обмоток масло разлагается, что сопро­вождается выделением газа. Это явление и использует­ся для создания газовой защиты.

Защита выполняется с помощью газового реле, уста­новленного в трубе, соединяющей бак трансформатора с расширителем. Газовое реле состоит из кожуха и двух расположенных внутри него поплавков, снабженных ртутными контактами, замыкающимися при изменении их положения. Оба поплавка шарнирно укреплены на вертикальной стойке. Один из них расположен в верхней части, а второй — в центральной. При слабом газообра­зовании (газ скапливается в верхней частей кожуха ре­ле), а также при понижении уровня масла верхний по­плавок опускается, что приводит к замыканию его кон­тактов. При бурном газообразовании потоки масла устремляются в расширитель, что приводит к замыка­нию контактов обоих поплавков. .Контакты верхнего по­плавка носят название сигнальных, а нижнего — основ­ных контактов газового реле.

Движение масла через газовое реле, вызванное к. з. внутри бака трансформатора, обычно является толчко­образным: Поэтому замыкание основных контактов мо­жет быть ненадежным (перемежающимся), что учиты­вается, при выполнении схемы газовой защиты транс­форматора.

На рис. 3 изображена схема газовой защиты на пе­ременном оперативном токе. Выходное промежуточное реле защиты РП самоудерживается до отключения вы­ключателя 1В со стороны питания.

Поскольку газовая защита может сработать ложно, например, вследствие выхода воздуха из бака трансфор­матора после доливки свежего масла, в схеме защиты предусмотрены переключающее устройство ПУ и резис­тор R, с помощыо которых действие газовой защиты мо­жет быть переведено на сигнал.

Достоинствами газовой защиты являются простота выполнения, срабатывание при всех видах повреждения внутри бака трансформатора, высокая чувствительность.

Рис. 3. Принципиальная схема газовой защиту трансформатора,

Однако газовая защита, естественно, не срабаты­вает при повреждениях вне бака трансформатора. По­этому она не может быть единственной основной защи­той трансформатора.

Трансформаторы мощностью 1 МВ*А и более обыч­но поставляются комплектно с газовой защитой.

Продольная дифференциальная токовая защита трансформатора  без выдержки времени (ДЗТ) является основной защитой трансформатора и предназначена для защиты от повреждений на выводах, ошиновке, а также от внутренних повреждений трансформаторов.

Отличие дифференциальной защиты трансформаторов от дифференциальной защиты других элементов состоит в том, что в ряде случаев первичные обмотки соединены в разные группы (звезда и треугольник), что требует компенсации углового сдвига между первичной и вторичной обмоткой.

Дифференциальная защита устанавливается на трансформаторах мощностью 6,3 МВ·А и более, а в некоторых случаях может устанавливаться и на трансформаторах меньшей мощности. Защиты действует на отключение трансформатора со всех сторон с запретом АПВ.

Примеры подключения дифференциальной защиты двух- и трехобмоточного трансформатора совместно с максимальной токовой защитой к трансформаторам тока на подстанциях с отделителями и короткозамыкателями на стороне высокого напряжения приведены на рисунке:

                                

В зону действия дифзащиты входят сам трансформатор, ошиновка стороны среднего и низкого напряжения выключатели высокого и низкого напряжения. В том случае, когда трансформатор собственных нужд подключен к ошиновке низкого напряжения трансформатора, он также входит в зону дифзащиты трансформатора:

Со стороны высокого напряжения защита может подключаться к трансформаторам тока на выводах трансформатора, к выносным трансформаторам тока или к трансформаторам тока, встроенным в выключатель на стороне высокого напряжения. На стороне низкого напряжения трансформаторы тока устанавливаются, как правило, во вводной ячейке КРУ. В этом случае в зону действия ДЗТ попадают ошиновка низкого напряжения трансформатора и трансформатор собственных нужд, если он подключается к этой ошиновке.