2. Виды повреждений и ненормальных режимов трансформаторов, виды защит от них.

Основными видами повреждений в трансформаторах и автотрансформаторах являются:

– короткие замыкания (КЗ) между фазами,

– замыкания одной или двух фаз на землю,

– витковые замыкания и замыкания между обмотками разных напряжений,

– повреждения магнитопровода, приводящие к нагреву.

На вводах трансформаторов, ошиновке и в кабелях также могутвозникать КЗ между фазами и на землю.

К нарушениям нормальных режимов работы трансформаторов относятся:

– прохождения через трансформатор сверхтоков при повреждениидругих связанных с ним элементов,

– перегрузка,

– выделение газов из масла,

– понижение уровня масла и повышение его температуры.

В соответствии с этим и в зависимости от мощности трансформаторов, условий их работы, категории потребителя и т. д. применяются следующие типы защиты:

– дифференциальная – для защиты при повреждениях обмоток,вводов и ошиновки трансформаторов

– токовая отсечка мгновенного действия или плавкий предохранитель – для защиты трансформатора при повреждениях ошиновки,вводов и части обмоток со стороны источника питания;

– газовая – для защиты при повреждениях внутри бака маслонаполненного трансформатора, сопровождающихся выделением газа, а такжепри понижении уровня масла от сверхтоков, проходящих через трансформатор при повреждении как самого трансформатора, так и других связанных с ним элементов;

– максимальная токовая или максимальная токовая направленная защита, реагирующая на фазные токи, а также на токи нулевой иобратной последовательностей;

– максимальная токовая защита с пуском минимального напряжения, дистанционная защита;

– защита от перегрузок и др.

Согласно «Правилам устройства системы электроснабжения железных дорог Российской Федерации» (п. 7.11, 7.12.) для силового понижающего трансформатора тяговой подстанции предусматриваются следующиевиды защит:

– газовая;

– дифференциальная токовая;

– максимальная токовая защита (МТЗ) со стороны питающего напряжения;

– от перегрузки;

– от перегрева масла.

3. Схемы дифференциальных защит трансформатора с использованием реле с торможением типа дзт (дзт-11, дзт-21(дзт-23). (в тетради)

Билет №5

1. Электромеханические реле электромагнитного типа.(в методе)

2. Характеристики срабатывания реле сопротивления.

Реле направления мощности и реле сопротивления широко используются в защитах электрических сетей высокого напряжения и контактныхсетей тягового электроснабжения. На входы этих реле от трансформаторовнапряжения и тока подводятся две электрические величины: соответственно Up и Ip. В зависимости от их соотношения реле KW и KZ срабатываютили не срабатывают.

Условия срабатывания этих реле удобно и наглядно представлятьграфически. Для этой цели вводят условную величину Zp, определяемуюкак отношение сигналов Up и Ip:

где Zp – комплексное отношение Up к Ip (сопротивление, измеряемое реле);

Rp, Xp – соответственно активная и индуктивная составляющие отношения входных сигналов Up и Ip;

φр – угол между векторами Up и Ip.

Характеристики и свойства подобного рода реле удобно рассматривать в комплексной плоскости сопротивлений Zp (рис. 6.2). По действительной оси этой плоскости откладывают активные, а по мнимой – реактивные составляющие. Положение вектора Zp на комплексной плоскостизависит от величин Up, Ip, φp и определяется, следовательно, режимом работы электрической системы. Рассмотрим некоторую линию с двусторонним питанием, изображённую на рис. 6.3. На подстанции П2 имеется релеKZ, к которому через трансформаторы напряжения TV и тока ТА подводятся Up и Ip.

Совместим начало координат комплексной плоскости с местом установки реле KZ. Изобразим на ней вектор сопротивления на зажимах релев нормальном режиме Zpн (рис. 6.4). При активно-индуктивной нагрузкеугол φрn не превышает, как правило, 20–40°, однако в некоторых режимах,

например при пусках мощных двигателей, он может быть и больше. Вектор Zpn располагается в квадранте I комплексной плоскости Z. В зависимости от значения и характера нагрузки конец вектора Zpn может оказаться влюбой точке области Н. При активно-ёмкостной нагрузке вектор Zpn можетсмещаться в квадрант IV. Для режима короткого замыкания в линии характерно увеличение угла φрк до 50–80°.

Совокупность точек комплексной плоскости, соответствующих действию реле, называется областью срабатывания, а совокупность остальных точек – областью несрабатывания. Зоны срабатывания и несрабатывания разделяет граничная линия, которая называется характеристикойсрабатывания реле в комплексной плоскости или угловой характеристикой.