14. Основные повреждения в кабельных линиях.Схема защиты кабельных линий.

Воздушные и кабельные линии электропередачи, имея большую протяженность, подвержены различным видам повреждений. Кабельные линии , проложенные в земле, могут повреждаться из-за ухудшения условий охлаждения, коррозии оболочек кабеля, осадки почвы при земляных работах.

Указанные причины повреждения КЛ могут вызывать междуфазные короткие замыкания или замыкания отдельных фаз на землю. Для быстрого отключения поврежденные линии нужно оборудовать устройствами релейной защиты.

В эл. Сетях , работающих с заземленными нулевыми точками трансформаторов, защита должна действовать на отключение при междуфазных и однофазных к.з. В сети, работающей с изолированными нулевыми точками трансфор-ров, замыкание на землю одной фазы не вызывает нарушения работы потребителей эл. Энергии. Поэтому в таких сетях защита от замыканий на землю действует не на отключение, а на сигнал.

Защиты линий отличаются большим многообразием и их выбор зависит от схемы и напряжения сети, а также от категорий потребителей. Для электроснабжения промышленных предприятий применяют линии с односторонним питанием, где используется максимально-токовая защита, токовая отсечка, токовая поперечная диф. Защита параллельных линий, а также защиты от замыканий на землю.

15. Основные виды повреждений и ненормальных режимов работы силовых трансформаторов и автотрансформаторов.Схема

Основными видами повреждений в трансформаторах и автотрансформаторах являются:

А) замыкания между фазами в обмотках и на их выводах,

Б) замыкания в обмотках между витками одной фазы,

В) замыкания на землю обмоток или их наружных выводов.

В случае замыкания на землю обмотки трансформатора, подключенной к сети с малым током замыкания на землю, ток повреждения определяется величиной емкостного тока сети.

Поэтому защиты трансфор-ра, предназначенные для действия при витковых замыкания, а также при замыканиях на землю в обмотке, работающей на сеть с изолированной нейтралью, должны обладать высокой чувствительностью.

Для ограничения размнров разрушения защита от повреждений в трансфор-ре должна действовать быстро. Повреждения, сопровождающиеся большим током к.з. , должны отключаться без выдержки времени 0,05-0,1 сек.

Защита от повреждений- В качестве такой защиты применяется токовая отсечка, диф-ная и газовая защита.

В последнее время разработана и начинает применяться довольно простая защита от замыкания на корпус (кожух) трансфор-ра.

Наиболее частым ненормальным режимом работы трансф-ров явл. Появление в нем сверхтока, т.е. тока, превышающего номинальный ток обмоток трансфор-ра.

Сверхтоки в трансф-ре возникают при внешних к.з., качаниях и перегрузках. Последние возникают вследствие самозапуска эл.двигателей, увеличения нагрузки в результате отключения параллельно работающего трансф-ра, автоматического подключения нагрузки при действии АВР и т.п.

Защита от внешних к.з. осуществляется при помощи максимальной токовой защиты, максимальной защиты с блокировкой минимального напряжения, токовой защиты нулевой последовательности и фильтровой защиты.

Перегрузки обычно не сопровождаются значительным понижением напряжения в сети. Поэтому требование ко времени действиязащиты от перегрузки определяется только нагревом изоляции обмоток.

Защита от перегрузки выполняется , как правило, реагирующей на ток с действием на сигнал или отключение в зависимости от характера обслуживания подстанции.

К чмслу опасных для трансформаторов ненормальных режимов, относится повышение напряжения.Оно возникает при одностороннем отключении длинных линий с большой емкостной проводимостью или при резонансе, вызванном определенным сочетанием емкости линии и индуктивности шунтирующих реакторов.

Повышение напряжения вызывает увеличение магнитной индукции в магнитопроводе трансф-ра, вследствие чего происходит возрастание тока намагничивания и вихревых токов. Эти токи нагревают обмотку и сердечник трансф-ра, что может привести к повреждению изоляции обмоток и “пожару железа”сердечника. Чем больше уровень повышения напряжения, тем меньше время, в течении которого оно допускается.

Принцип действия дифференциальной защиты трансформатора (

16. Основные виды повреждений и ненормальных режимов работы силовых трансформаторов и автотрансформаторов. Схема защиты цеховых трансформаторов Виды повреждений. Основными видами повреждений в трансформаторах и автотрансформаторах являются: замыкания между фазами внутри кожуха трансформатора (трехфазного) и на наружных выводах обмоток; замыкания в обмотках между витками одной фазы (витковые замыкания); замыкания на землю обмоток или их наружных выводов; повреждения маг> нитопровода трансформатора, приводящие к появлению мест­ного нагрева и "пожару стали". Опыт показывает, что КЗ на выводах и витковые замыкания в обмотках происходят наибо­лее часто. Междуфазные повреждения внутри трансформато­ров возникают значительно реже. В трехфазных трансформато­рах они хотя и не исключены, но маловероятны вследствие большой прочности междуфазной изоляции. В трансформатор­ных группах, составленных из трех однофазных трансформато­ров, замыкания между обмотками фаз практически невоз­можны.При витковых замыканиях (рис. 16.1) токи, идущие к месту повреждения от источников питания, могут быть небольшими. Чем меньше число замкнувшихся витков wa, тем меньше будет ток 7К, приходящий из сети.Для ограничения размера разрушения РЗ от повреждений в трансформаторе должна действовать быстро (t = 0,05 + 0,1 с).Защита от повреждений. В качестве таких РЗ применяются токовая отсечка, дифференциальная и газовая защиты. 

Виды ненормальных режимов. Наиболее частым ненормаль­ным режимом работы трансформаторов является появление в них сверхтоков, т. е. токов, превышающих номинальный ток обмоток трансформатора. Сверхтоки в трансформаторе возни­кают при внешних КЗ, качаниях и перегрузках. Последние воз­никают вследствие самозапуска электродвигателей, увеличе­ния нагрузки в результате отключения параллельно работаю­щего трансформатора, автоматического подключения нагруз­ки при действии АВР и т. п.

Перегрузка. Время действия РЗ от перегрузки определяется только нагревом изоляции обмоток. Масляные трансформаторы допускают длительную перегрузку на 5%. В аварийных режи­мах допускается кратковременная перегрузка в следующих пределах:

Кратность перегрузки        1,3 1,6 1,75 2 3

Допустимое время перегрузки, мин . . 120 45 20       10 1,5

Из этих данных видно, что перегрузку порядка (1,5-2) /ном можно допускать в течение значительного времени, измеряе­мого десятками минут. Наиболее часто возникают кратковре­менные, самоликвидирующиеся перегрузки, неопасные для трансформатора ввиду их непродолжительности, например перегрузки, вызванные самозапуском электродвигателей или толчкообразной нагрузкой (электропоезда, подъемники и т. п.). Отключения трансформатора при таких перегрузках не требуется. Более длительные перегрузки, вызванные, напри­мер, автоматическим подключением нагрузки от АВР, отклю­чением параллельно работающего трансформатора и др., могут быть ликвидированы обслуживающим персоналом, который располагает для этого достаточным временем. На подстанциях без дежурного персонала ликвидация длительной перегрузки должна производиться автоматически от РЗ отключением ме­нее ответственных потребителей или перегрузившегося трансформатора.

Таким образом, РЗ трансформатора от перегрузки должна действовать на откючение только в том случае, когда пере­грузка не может быть устранена персоналом или автомати­чески.

Повышение напряжения. Опасное для трансформаторов по­вышение напряжения возникает в сетях 500-1150 кВ при одно­стороннем отключении длинных ЛЭП с большой емкостной проводимостью. Повышение напряжения вызывает увеличе­ние магнитной индукции в магнитопроводе трансформатора, вследствие чего нарастают ток намагничивания и вихревые токи. Эти токи нагревают обмотки и сердечник трансформато­ра, что может привести к повреждению изоляции обмоток и "пожару железа" сердечника. Чем больше уровень напряже­ния, тем меньше время, в течение которого оно допускается.

Неполнофазный режим. На автотрансформаторах (AT) преду­сматриваются РЗ от неполнофазного режима, возникающего при отключении (или включении) не всеми фазами сторон высшего (ВН) или среднего (СН) напряжений. Эта РЗ должна действовать на отключение AT. Необходимость установки та­кой РЗ обусловлена возможностью отключения в указанном режиме второго, параллельно работающего AT той же под­станции.

Понижение уровня масла в баке трансформатора ниже уров­ня обмоток, что возможно при течи в баке или резком пониже­

нии температурь! наружного воздуха, может привести к повреж­дению обмотки

Назначение МТЗ - защита трансформатора от междуфазных КЗ: внутрибаковых, на выводах трансформатора и внешних. Принцип действия МТЗ: защита устанавливается со стороны питания, реагирует на увеличение тока через трансформатор и с выдержкой времени действует на отключение трансформатора от энергосистемы.

2.1.2. Выдержка времени МТЗ.

Выдержка времени необходима МТЗ для обеспечения селективности: при внешнем КЗ за трансформатором (точка К2 на рис. 2.1.1) одновременно срабатывают реле тока МТЗ поврежденного элемента (фидера) и реле тока МТЗ трансформатора. МТЗ трансформатора должна иметь выдержку времени большую, чем МТЗ фидера. Тогда при КЗ на фидере МТЗ фидера сработает раньше, чем МТЗ трансформатора, и отключит поврежденный фидер. А МТЗ трансформатора не успеет сработать и после отключения поврежденного фидера вернется в исходное состояние.

Иначе, если при КЗ на фидере МТЗ трансформатора сработает одновременно или раньше МТЗ фидера, она отключит трансформатор и тем самым погасит всю секцию НН вместо одного поврежденного фидера. Это называется неселективной работой защиты.