3. Защита силовых трансформаторов и генераторов.

Устройства релейной защиты для силовых трансформаторов предусматривают от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

1) многофазных замыканий в обмотках на выводах;

2) однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленнойнейтралью;

3) витковых замыканий в обмотках;

4) токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;

5) токов в обмотках обусловленных перегрузкой;

6) понижения уровня масла;

7) однофазных замыканий на землю в сетях 10 кВ с изолированной нейтралью, если трансформатор питает сеть, в которой отключение однофазных замыканий на землю необходимо по требованиям безопасности.

Виды защит трансформатора определяются его мощностью, назначением, режимом работы, местом установки, схемой включения.

Защиту трансформаторов небольшой и средней мощности (не более 1000 кВА) от коротких замыканий в его обмотках, на выводах и в соединениях до выключателей выполняют в виде токовой отсечки без выдержки времени или токовой защиты со ступенчатой характеристикой выдержки времени. Защиту устанавливают со стороны источника питания, непосредственно у выключателя. В зону действия защиты при этом попадает как сам трансформатор, так и его соединения с выключателями.

Для трансформаторов мощностью 1000 кВА и более может быть предусмотрена продольная дифференциальная защита.

Наряду с защитами, действующими при повреждениях в самом трансформаторе и его соединениях, предусматривают резервные защиты от внешних КЗ. Они являются одновременно защитами шин, на которые работает трансформатор , если на этих шинах отсутствует собственная защита.

В качестве защит от внешних КЗ применяют токовые защиты с выдержкой времени с включением реле на полные токи фаз и на их симметричные составляющие. Эти защиты реагируют также на внутренние КЗ и могут использоваться даже как основные защиты трансформаторов.

Для понижающих трансформаторов мощностью 100 кВА и более с высшим напряжением до 35 кВ и соединением обмоток звезда-звезда с заземленной нулевой точкой на стороне низшего напряжения предусматривают специальную защиту от однофазных КЗ на землю на стороне низшего напряжения, если защита от внешних КЗ не реагирует на эти повреждения. Такая защита обязательна для блоков трансформатор-магистраль низшего напряжения, но может не применяться на подстанциях с распределительными щитами, если они находятся от трансформатора не далее 30 м и соединение между трансформатором и щитом выполнено кабелем. В этом случае однофазное КЗ обязательно переходит в междуфазное, а отключение междуфазного КЗ осуществляется защитой трансформатора.

Обязательным видом защиты всех масляных трансформаторов мощностью 6300 кВА и более является газовая защита. Она также предусматривается для масляных трансформаторов мощностью 630 кВА и более, установленных во внутрицеховых подстанциях.

Защита синхронных генераторов и синхронных компенсаторов.

Системы электроснабжения энергоемких предприятий и предприятий высокой категории надежности роме внешних источников питания, как правило, содержат собственные источники активной мощности в виде синхронных генераторов ТЭЦ. В качестве источников реактивной мощности иногда применяют синхронные компенсаторы (СК).

Для защиты генераторов напряжением выше 1 кВ мощностью более 1 МВт, работающих непосредственно на сборные шины генераторного напряжения, и синхронных компенсаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений нарушений нормального режима работы:

1) многофазных замыканий в обмотке статора и на его выводах;

2) однофазных замыканий на землю в обмотке статора;

3) двойных замыканий на землю, одно из которых возникло в обмотке статора, а второе — во внешней сети; замыканий между витками одной фазы в обмотке статора (при наличии выведенных параллельных ветвей обмотки);

4) внешних КЗ;

5) симметричной перегрузки обмотки статора;

6) перегрузки токами обратной последовательности (для генераторов мощностью более 30 МВт);

7) перегрузки обмотки ротора токами возбуждения;

8) замыкания на землю во второй точке цепи возбуждения;

9) асинхронного режима с потерей возбуждения.