Защита силовых трансформаторов.
Силовые трансформаторы — важнейшие элементы сельских электроустановок и к их защите предъявляют повышенные требования. Основными видами повреждений в трансформаторах являются замыкания между фазами, замыкания витков одной фазы между собой (витковые замыкания) и замыкания на землю обмоток трансформатора или их наружных выводов. Для защиты трансформаторов от этих повреждений применяются максимальная токовая защита, токовая отсечка, газовая защита и дифференциальная защита. Последний вид защиты применяется главным образом для трансформаторов мощностью выше 6300 кВА и поэтому нами рассматриваться не будет.
Наиболее простая токовая защита понижающих двух обмоточных трансформаторов выполняется, как правило, без выдержки времени. Для этого в качестве разновидности токовой защиты используют токовую отсечку, позволяющую быстро отключить ток короткого замыкания. Защита действует на отключение трансформатора от сети. Она устанавливается с питающей стороны трансформатора и выполняется с помощью токовых реле мгновенного действия или электромагнитного элемента реле типа РТ-80, как показано на рис. 39. Токовая отсечка защищает трансформатор от внутренних повреждений, поэтому она отключает его с обеих сторон выключателями В1 и В2. Импульс на отключение выключателей подается через промежуточное реле 2. Этот вид защиты является наиболее простым. Более совершенная схема защиты для трансформаторов 1000 кВА и выше предусматривает применение максимальных токовых реле и реле времени. Они защищают трансформатор также и от токов короткого замыкания в отходящих сетях.
Рис. 40. Схема газовой защиты трансформатора
Токовые защиты трансформаторов обычно применяют в сочетании с газовой защитой. Принципиальная схема такой защиты трансформатора показана на рис. 40. Она выполняется с помощью газового реле Г, одного или двух указательных реле У и специального промежуточного реле П типа РП-255, действующего на катушки отключения выключателей КО1 и КО2. Подача предупредительного сигнала от газового реле осуществляется при замыкании верхней пары его контактов. При значительных повреждениях трансформатора, связанных с обильным газовыделением, реле Г через указательное реле У подает импульс на включение шунтовой обмотки 1 промежуточного реле П. Последнее замыкает свои контакты, подавая питание на отключающие катушки КО1 и КО2 масляных выключателей, которые отключают поврежденный трансформатор от сети с двух сторон. Для более надежного действия реле П снабжено последовательными обмотками 2 и 3, которые служат для его удерживания во включенном положении до полного отключения выключателей.
Газовая защита является достаточно чувствительной и быстродействующей защитой от внутренних повреждений трансформатора. Она реагирует также на понижение уровня масла в баке трансформатора, подавая сначала сигнал, а затем отключая его от сети, если утечка масла не прекращается.
Защита радиальных линий.
В сельских электрических сетях распространены наиболее простые радиальные линии с односторонним питанием. Для этих линий применяется максимальная токовая защита, которая реагирует на междуфазные повреждения и на повреждения между фазой и землей (в сетях с заземленной нейтралью). Эта защита устанавливается на каждом участке линии со стороны ее питания. Необходимая избирательность действия максимальной токовой защиты обеспечивается таким подбором ее выдержек времени, чтобы сначала отключался только поврежденный участок, а остальные (неповрежденные) участки оставались в работе.
Принципиальная схема максимальной токовой защиты радиальной линии показана на рис. 41. Токовое реле Т подключается ко вторичной обмотке трансформатора тока ТТ. Для создания требуемой выдержки времени, обеспечивающей необходимую избирательность действия защиты, предусмотрено реле времени В. Для контроля срабатывания защиты служит указательное реле У. Защита действует на отключение масляного выключателя МВ, установленного вначале линии со стороны питания.
В ряде случаев для предотвращения контактов защитных реле от обгорания и схему защиты включают промежуточные реле, выполняющие роль выходных реле защиты. В этом случае отключающие катушки масляных выключателей подключаются контактами промежуточных реле более мощными, чем контакты защитных реле.
Ступень выдержки времени между срабатыванием максимальной токовой защиты на участках сети принимают равной 0,4 — 0,5 с при использовании электромагнитных реле и 0,6—0,7 с при установке индукционных. Мгновенная максимальная токовая защита (токовая отсечка) также применяется в радиальных сетях. Однако зона надежного действия такой защиты не превышает 20—30% общей длины защищаемой линии, считая от точки питания. Поэтому такую защиту применяют очень ограниченно.
Контрольные вопросы
- Что называется релейной защитой и какие к ней предъявляют требования?
- Как классифицируются реле по способу включения? Расскажите о преимуществах и недостатках отдельных типов реле.
- Как классифицируются реле по способу воздействия на отключение высоковольтного выключателя? Приведите пример включения вторичного реле косвенного действия.
- Поясните устройство и действие электромагнитного реле тока, индукционного реле тока, указательного (сигнального) и газового реле.
- Поясните схему защиты трансформатора и воздушной линии с односторонним питанием. Объясните назначение отдельных реле в указанной схеме.
