Стартовая >> Архив >> Устройства релейной защиты и автоматики и их эксплуатация

Дифференциальная защита трансформаторов - Устройства релейной защиты и автоматики и их эксплуатация

Оглавление
Устройства релейной защиты и автоматики и их эксплуатация
Состояние и перспективы развития РЗиА
Результаты эксплуатации устройств РЗА
Совершенствование, эксплуатация устройств РЗА
Устройства РЗА синхронных генераторов и их эксплуатация
Защита от внутренних многофазных замыканий в обмотке статора генератора
Защита от замыканий на землю в цепи обмотки ротора
Защита от сверхтоков при внешних КЗ и перегрузках
Шкаф комплекса релейной защиты ШЭ 1112
Микропроцессорная система релейной защиты REG 216
Релейная защита трансформаторов
Дифференциальная защита трансформаторов
Защита  трансформаторов от сверхтоков при  внешних кз
Защита  трансформаторов от перегрузки
Контроль изоляции вводов 500-750 кВ  трансформаторов
Панель дистанционной защиты  ПЭ 2105 М
Пуск устройств пожаротушения трансформаторов и автотрансформаторов
Дифференциальное реле с торможением SPAD 346 С
Терминал защиты трансформатора RET 314*4,RET 316
Защита шин станций и подстанций

В качестве основной быстродействующей защиты Т и АТ от замыканий витков одной фазы, от КЗ между фазами и однофазных КЗ на землю широкое распространение получила дифференциальная РЗ с
зоной действия, ограниченной ТТ, установленными со сторон ВН и НН трансформатора или со сторон ВН, СН и НН автотрансформатора.
Со стороны 110-220 кВ энергоблоков, присоединяемых, к двойной системе шин, дифференциальная защита включается на выносные ТТ, устанавливаемые возле выключателя 110-220 кВ, При замене этого выключателя обходным защита переключается на ТТ обходного выключателя и охватывает всю ошиновку от обходного выключателя до защищаемого трансформатора, включая обходную систему шин.
На энергоблоках с ВН 330 кВ и более, присоединяемых на стороне ВН через два выключателя, дифференциальная защита включается на ТТ, встроенные в трансформатор блока. При этом она не защищает вводы ВН трансформатора и ошиновку на стороне ВН.
Для защиты вводов Т и его ошиновки на стороне ВН 330 кВ и выше энергоблоков с двумя выключателями по полуторной схеме, схеме 4/3 или схеме многоугольника применяют дифференциальную защиту, включаемую на ТТ, установленные в цепи каждого выключателя, и на ТТ, встроенные в Т (АТ) энергоблока. Защита ошиновки используется как при работе блока, так и при его ремонте, когда выключатели ВН остаются в работе.
Достоинствами дифференциальных токовых защит, охватывающих все обмотки Т или АТ, являются быстрота и действие при КЗ внутри баков, вне их, в зоне, ограниченной ТТ схемы., В отличие от аналогичной продольной защиты генераторов рассматриваемая защита реагирует на витковые КЗ. Недостатком защиты может являться недостаточная чувствительность при КЗ внутри обмоток, что усугубляется в случае довольно грубых защит. Поэтому для мощных Т стремятся применять защиты с существенно меньшими током напряжения, и использовать совместно с дифференциальной газовую защиту, реагирующую практически на все повреждения внутри баков, но работающую обычно медленнее.
Рекомендуется применять дифференциальную токовую защиту на одиночно работающих Т мощностью 6,3 MBA и более, на Т, работающих параллельно, и на ТСН станций мощностью 4 MBA и более.
Дифференциальная защита типов ДЗТ-21, ДХГ-23 предназначена для использования в качестве основной защиты трех фаз силовых трансформаторов при всех видах коротких замыканий и тока.

В комплект дифференциальной защиты входят: основная защита, приставка дополнительного торможения тила ПТ-I и автотрансформатор тока типов АТ-31, АТ-32. Приставка торможение от одной группы высоковольтных ТТ используется в тех случаях, когда требуется обеспечить торможение от трёх или четырех групп ТТ. Автотрансформатор тока служит для расширения диапазона выравнивания токов плеч одной фазы защиты и для подключения к высоковольтным ТТ с номинальным вторичным током I А.
Для отстройки от бросков намагничивающего тока силовых трансформаторов и переходных токов небаланса используется времяимпульсный принцип в сочетании с торможением от второй гармоники дифференциального тока. Для повышения отстройки от установившихся и переходных токов небаланса используется также торможение от токов плеч защиты.
Конструктивно защита представляет четырехмодульную кассету - три фазных модуля и модуль питания и управления.
структурная схема защиты ДЗТ-21
Рис. 21. Однолинейная структурная схема защиты ДЗТ-21

Упрощенная однорелейная структурная схема РЗ (рис. 21) включает промежуточные АТ ТL1 и TL2 для выравнивания вторичных токов; промежуточные Т 7L3 и TL4 и выпрямители VS1 и VS2, через которые формируется тормозной ток плеч защиты, подаваемый к реагирующему органу РО; стабилитрон VD, включенный последовательно в тормозную цепь и обеспечивающий при небольших токах работу защиты без торможения; трансреактор ТАУ, ко вторичным обмоткам которого подключены через выпрямитель VS3 реле дифференциальной отсечки КА и цепь торможения от тока второй гармоники; фильтр тока второй гармоники ZF и выпрямитель VS4, через которые подается к РО тормозной ток второй гармоники; устройство формирования, подготавливающее токи смещения, подаваемые в РО, пропорциональные тормозным токам.
Параметры рабочей цепи, состоящей из трансреактора TAV, выпрямителя VS3 и резисторов, подобраны таким образом, что реле практически не замедляется при синусоидальных токах КЗ с апериодической составляющей.
При больших токах КЗ в защищаемой зоне ТТ могут насыщаться, вследствие чего во вторичном токе ТТ появляются паузы. Наличие трансреактора способствует сокращению их длительности и обеспечивается работа РО при погрешности ТТ до 40 %. При большей кратности тока должна работать имеющаяся в защите дифференциальная отсечка. Цепь торможения от второй гармоники содержит фильтр, выпрямительный мост VS4 на диодах и стабилитронах, сглаживающий конденсатор и резисторы. В качестве тормозного сигнала используется выпрямленный ток плеча фильтра. Стабилитроны применены для ограничения тормозного сигнала при больших токах КЗ в зоне защиты.
Торможение током второй гармоники обеспечивает отстройку от разнополярного тока включения с длительностью пауз не менее 4,5 мс и относительным содержанием второй гармоники не менее 43 %.
Цепь процентного торможения состоит из промежуточных автотрансформаторов Т1 и T2, выпрямительных мостов VS1 и VS2, диодов и стабилитронов. Благодаря включению стабилитронов в начальной части тормозной характеристики имеется горизонтальный участок, длина которого может изменяться, Коэффициент торможения регулируется переменным резистором. Торможение осуществляется от суммы токов плеч защиты. Действие токов плеч защиты и приставки выравнивается с помощью ответвлений от первичных обмоток трансформатора и промежуточных ТТ в диапазоне токов от 2,5 до 5 А.
Реагирующий орган состоит из формирователя прямоугольных импульсов, элемента выдержки времени на возврат (Вв) и элемента выдержки времени (В). Уставка элемента Вв находится в пределах 4,5-5 мс; уставка элемента В - в пределах 21-23,5 мс и РО обеспечивает надежную отстройку защиты от однополярных токов включения и срабатывание при синусоидальном токе внутреннего КЗ.
Ток рабочей цепи после двухполупериодного выпрямления без сглаживания подают на вход РО. Тормозные токи (процентного торможения и второй гармоники) после двухполупериодного выпрямления со сглаживанием тоже подают на вход РО, но встречно с рабочим током. Выходы РО всех трех фаз подают на усилитель и выходные реле.
Минимальный ток срабатывания защиты может устанавливаться в диапазоне (0,3-0,7)  ответвления; время срабатывания защиты ДЗТ-21 при синусоидальном токе не более 0,04 с< в условиях переходного процесса может возрастать до 0,08 с.

Техническое обслуживание.

При эксплуатации защиты следует осматривать и проверять работоспособность защиты в соответствии с требованиями техобслуживания не реже одного раза в три года.
Контакты исполнительного органа зачищаются острым лезвием ножа либо чистым надфилем, затем протираются чистой мягкой тряпочкой. Не следует касаться контактов пальцами.
Модули реле дифференциальной защиты и модуль питания проверяются как в кассете, так и вне ее.
Перед включением защиты в работу с действием на отключение, после установки модулей, рекомендуется проверить напряжение Небаланса, вызванное током нагрузки силового трансформатора.
Схема реле ДЗТ-21, ДЗТ-23 учитывает многие факторы, которые обеспечивают высокую чувствительность, быстродействие и эффективное функционирование. Однако она достаточно сложна и имеет некоторые недостатки - неполную отстройку от переходных токов небаланса при сквозных КЗ; несогласованность по чувствительности токовой отсечки и, например, устройства торможения. Поэтому на практике получают распространение и более простые схемы.
Защита с реле ДЗТ-11, имеющая промежуточный насыщающийся трансформатор и одну тормозную обмотку, устанавливается на

понижающих двухобмоточных 110-220UKH,оснащенных устройством РГТН. Защита выполняется в двухрелейном исполнении. В зону действия дифференциальной РЗ, кроме выводов НН трансформатора, попадают также подключенные к ним реакторы 6- 10 кВ. Ток срабатывания РЗ выполняется большим
К достоинствам реле следует отнести: простоту конструкции; надежную отстройку от апериодической составляющей токов намагничивания; возможность выполнения реле с тремя и более тормозными обмотками, что используется в РЗ многообмоточных трансформаторов.
Основными недостатками являются; невозможность иметь ток 1,5ном, что необходимо для защиты Т большой мощности; неоднозначность тормозной характеристики; значительные габариты.
Защита с реле РНТ-565 применяется на Т, имеющих не очень большую мощность, и на энергоблоках, подключаемых через одни выключатель к двойной системе шин.
Реле РНТ-565 состоит из трехстержневого с глубоким насыщением трансформатора (НТТ) и питающегося от него реле типа РТ-40/0,2. Схема дифференциальной РЗ с реле РНТ-565 представлена на рис. 22. Обмотки образуют насыщающийся трансформатор; первая включается по дифференциальной схеме (на разность токов), вторая - питает токовое реле КА (РТ-40). Уравнительные обмотки включаются в плечи РЗ и служат для уравнивания вторичных токов. В РЗ двухобмоточных Т используется одна обмотка. Число витков уравнительной обмотки регулируется с помощью отпаек и подбирается так, чтобы при внешнем КЗ ток в реле (в обмотке СО2) отсутствовал.
Ток срабатывания РЗ регулируется изменением числа витков обмотки. Короткозамкнутая обмотка повышает отстройку реле от токов небаланса и бросков намагничивающих токов силового Т.
Основным достоинством схемы является простота выполнения, что обусловило ее довольно широкое применение.
В настоящее время взамен всей серии реле РНТ-560 и ДЗТ-11 начался выпуск статических дифференциальных токовых реле РСТ-23 с торможением и отстройкой от неустановившихся переходных
процессов. Реле выполняются с питанием от оперативного постоянного и переменного токов.
Дифференциальная защита с реле   РНТ-565
Рис. 22. Дифференциальная защита с реле типа РНТ-565

Дифференциальная токовая отсечка применяется на Т малой мощности и в качестве резервной к более чувствительным защитам Т.
Дифференциальной токовой отсечкой называется дифференциальная защита мгновенного действия, имеющая ток срабатывания больше броска намагничивающего тока (/ =(3-5)Iном). Принципиальная схема дифференциальной отсечки приведена на рис. 23.
Броски намагничивающего тока в первый момент включения Т могут превышать. Однако эти токи очень быстро затухают, что позволяет отстроиться от них за счет собственного времени действия реле дифференциальной отсечки. Для этого в схеме применяется выходное промежуточное реле KL со временем срабатывания 0,04-0,06 с.
схема дифференциальной отсечки двухобмоточного трансформатора
Рис. 23. Принципиальная схема дифференциальной отсечки двухобмоточного трансформатора: а - схема токовых цепей; б - схема цепей оперативного тока

Достоинством отсечки являются простота и быстродействие. Недостатком следует считать ограниченную чувствительность.



 
« Установка для прогрузки защиты автоматических выключателей переменного тока   Электромонтер по монтажу вторичных цепей »
электрические сети