6.4.6 Защита от замыканий на кожух (баковая защита)

Для трансформаторов, работающих с заземленной нейтралью, может быть выполнена простая, быстродействующая и чувствительная защита от замыканий на кожух. Схема включения такой защиты и токораспределение при коротких замыканиях на землю и кожух пок азаны на Рис. 6.21.

Трансформатор устанавливают на железобетонном фундаменте и его кожух с помощью заземляющей шины соединяют с контуром заземления подстанции. Сопротивление заземляющей шины составляет 0,5  1 Ом, а сопротивление изоляции кожуха относительно земли –15  20 Ом. Защита не должна работать при внешних КЗ на землю, поэтому необходимо, чтобы выполнялось условие;

I_с,з > 3I_от,

где I_0т – ток нулевой последовательности в заземляющей шине при внешнем коротком замыкании.

Обычно ток 3I_0т незначителен. При перекрытии вводов через реле защиты проходит практически полный ток замыкания на землю и защита срабатывает.

6.4.7 Газовая защита

Все трансформаторы мощностью 1000 кВА и более имеют газовую защиту, которая реагирует на все виды внутренних повреждений трансформатора, а также действует при утечке масла из бака.

При коротких замыканиях в трансформаторе разлагаются масло и изоляционные материалы. Образующиеся газы устремляются в расширитель. Интенсивное газовыделение вызывает движение масла и приводит в действие газовое реле, которое устанавливается на патрубке, соединяющем бак трансформатора с расширителем (бак трансформатора устанавливается с уклоном 1,5  2 % в сторону расширителя). Промышленность выпускает газовые реле типа ПГ-22 с двумя поплавками и ртутными контактами, а также реле типа РГЧ-65.

П ри использовании реле типа ПГ-22 слабое газообразование сопровождается 104ижнее104ниием газов под крышкой реле и вытеснением оттуда масла. В результате этого верхний поплавок замыкает свой контакт KSG1 в цепи сигнала (Рис. 6.22), При коротком замыкании возникает турбулентное движение масла, поэтому замыкаются контакты поплавка KSG2 и защита без выдержки времени отключает выключатели.

Замыкание нижнего поплавка может быть кратковременным, поэтому в схеме зашиты предусматривается самоудерживание промежуточного реле до отключения обоих выключателей трансформатора. Для предотвращения ложного срабатывания газовой защиты при внешних КЗ, когда также возникает движение масла в баке трансформатора, чувствительность 104ижнеего поплавка реле регулируют так, чтобы он реагировал лишь при скорости движения масла 50  160 см/с и выше.

После ремонта трансформатора, доливки масла, а также при включении в работу нового трансформатора газовая защита должна включаться (на два-три дня) с действием только на сигнал. В противном случае выделяющийся из масла воздух может вызвать ложное отключение трансформатора.

Газовое реле типа ПГ-22 недостаточно вибростойко. Лучшие характеристики имеет реле типа РГЧ-65, разработанное в Челябэнерго, это реле имеет две алюминиевые чашки, шарнирно соединенные со стойкой. В нормальном режиме чашки плавают в масле и удерживаются в верхнем положении пружинами. Нижняя чашка имеет лопатку, создающую дополнительный момент при движении масла, В остальном работа чашек реле типа РГЧ-65 подобна работе поплавков реле типа ПГ-22.

Газовая защита – единственная защита, реагирующая на утечку масла из бака трансформатора. При утечке масла опускается нижний поплавок (чашка), защита срабатывает и отключает трансформатор от сети. Газовая защита не действует при коротких замыканиях на выводах трансформатора, поэтому она дополняется дифференциальной защитой или токовой отсечкой (на трансформаторах небольшой мощности).