Защита трансформаторов распределительных сетей - Способы присоединения понижающих трансформаторов

4-2. Способы присоединения понижающих трансформаторов к питающей сети
Способ присоединения понижающего трансформатора к питающей сети оказывает существенное влияние на выполнение защиты трансформатора.
Присоединение понижающих трансформаторов к питающей линии или шинам может осуществляться в соответствии с Правилами [1] с помощью:
выключателей, способных отключать токи к.з.; плавких предохранителей или открытых плавких вставок; автоматических отделителей или выключателей нагрузки, предназначенных для отключения трансформатора в бестоковую паузу.
Присоединение трансформаторов к сети через плавкие предохранители или открытые плавкие вставки рассмотрено в гл. 3.

Рис. 4-2. Схемы присоединения понижающего трансформатора к питающей сети: с помощью выключателя (а) и отделителя с короткозамыкателем (б и в)
Для трансформаторов с высшим напряжением 6 и 10 кВ выключатели на стороне ВН устанавливаются в тех случаях, когда производятся частые операции включения — отключения, например на подстанциях промышленных предприятий.
При высшем напряжении 35 кВ для трансформаторов 1,6 MB-А и более могут предусматриваться два способа присоединения к сети: через выключатель 35 кВ со встроенными в его вводы трансформаторами тока (рис. 4-2, а) или через автоматический отделитель ОД с установкой двухфазного короткозамыкателя КЗ (рис. 4-2,6). В последнем случае при повреждении в трансформаторе, его релейная защита дает команду на включение КЗ, после чего срабатывает релейная защита питающей линии ВЛ-35 кВ, и отключается выключатель В этой линии. Наступает бестоковая пауза, во время которой автоматика дает команду на отключение ОД, а линия включается снова от устройства АПВ.
Выбор той или иной схемы включения определяется технико-экономическим сравнением вариантов. Например, при отсутствии у защищаемого трансформатора встроенных трансформаторов тока 35 кВ (ТВТ-35) может оказаться более целесообразным выполнить схему 4-2, а, чем 4-2, б, поскольку в последней требуются дорогостоящие выносные (отдельно устанавливаемые) трансформаторы тока. Надо отметить, что недавно появилась возможность выполнения простой максимальной токовой защиты трансформатора с помощью так называемых магнитных трансформаторов тока (датчиков) типа ТВМ. При использовании этой защиты (типа МТЗ-М, § 8-6) применяется схема 4-2, б.
Присоединение к сети понижающих трансформаторов с высшим напряжением 110 кВ осуществляется, главным образом, через отделители в связи с высокой стоимостью и сложностью обслуживания выключателей 110 кВ. Для отключения поврежденного трансформатора от сети необходима бестоковая пауза, во время которой отключается отделитель. Для создания бестоковой паузы применяется один из двух способов [1]: установка короткозамыкателя КЗ (рис. 4-2, в) или передача отключающего сигнала на выключатели питающей линии; однако и при этом способе рекомендуется устанавливать короткозамыкатель для резервирования отказа устройства передачи отключающего сигнала (телеотключения).
При выборе того или другого способа учитывается ряд факторов [1], в том числе:
ответственность питающей линии и допустимость искусственного создания на ней металлического к.з. (причем более опасного вида; например, однофазное к.з. в трансформаторе после включения короткозамыкателя на другой фазе превращается в двухфазное к.з. на землю, значительно более опасное с точки зрения сохранения устойчивости параллельной работы генераторов энергосистемы);
удаленность подстанции от питающего конца линии и способность выключателя линии отключать близкие к. з. и др.
Для питания релейной защиты трансформаторов 110 кВ на стороне ВН могут применяться трансформаторы тока: встроенные во вводы трансформатора (ТВТ-110); выносные (ТФН-110, ТФНД-110); накладные (ТОНД-ИО); магнитные датчики (ТВМ).
Наиболее часто используются встроенные трансформаторы тока ТВТ-110, обязательно устанавливаемые на современных трансформаторах в соответствии с ГОСТ 12965—74. Встроенные и выносные трансформаторы тока позволяют осуществить любой набор токовых защит трансформатора, указанных в § 4-1. Эти трансформаторы тока могут быть также использованы в качестве источников оперативного тока (§ 4-5).
Накладные трансформаторы тока, предложенные Челябэнерго в период отсутствия встроенных трансформаторов тока ТВТ, позволяют осуществить практически только максимальную токовую защиту трансформаторов, причем с реле времени переменного напряжения (типа ЭВ-235), создающего выдержку времени при отпадании якоря. Эта схема сейчас не применяется из-за большой вероятности излишних (неселективных) срабатываний (§ 8-3). Накладные трансформаторы тока для новых подстанций, как правило, не предусматриваются.
Подстанции без выключателя на стороне ВН трансформатора называются упрощенными. Они могут включаться на ответвления (отпайки) от питающих линий (рис. 4-2, б) или на шины подстанций, включенных (врезанных) в питающую линию (рис. 4-2, в).