Микропроцессорные защиты элементов подстанции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ита от перегрузки трансформаторов
На трансформаторах, находящихся под наблюдением персонала, защита от перегрузки выполняется действующей на сигнал посредством токового реле. Токовое реле устанавливается в одной фазе, поскольку перегрузка трансформатора возникает одновременно во всех трех фазах. Чтобы избежать излишних сигналов при коротких замыканиях и кратковременных перегрузках, предусматривается реле времени, обмотки которого должны быть рассчитаны на длительное прохождение тока. Ток срабатывания выбирается из условия возврата токового реле при номинальном токе трансформатора. Время действия защиты от перегрузки выбирается на ступень больше времени максимальной защиты трансформатора:
На подстанциях без дежурного персонала защита от перегрузок выполняется трехступенчатой. Первая ступень работает при малых перегрузках и действует на сигнал, передаваемый с помощью телемеханики на дежурный пункт. Вторая ступень действует при больших перегрузках, когда требуется быстрая разгрузка. Эта ступень действует на отключение части потребителей, разгружая трансформатор до допустимого значения. Вторую ступень желательно выполнять с зависимой от тока характеристикой, соответствующей перегрузочной характеристике трансформатора. Третья ступень - страховочная, она действует на отключение трансформатора, если по каким-либо причинам вторая ступень не осуществит разгрузки. На трехобмоточных трансформаторах защита от перегрузки должна устанавливаться таким образом, чтобы она, во-первых, реагировала на перегрузку любой из трех обмоток и, во-вторых, обеспечивала защиту при работе трансформатора в режиме, когда одна из обмоток отключена. Руководствуясь этими соображениями, на трехобмоточных трансформаторах с одинаковой мощностью обмоток и односторонним питанием перегрузочную защиту устанавливают только на питающей обмотке. При неравной мощности обмоток или двусторонним и трехсторонним питанием трансформаторов защиту следует ставить на всех обмотках.
Газовая защита
а) принцип действия и устройство газового реле
Газовая защита получила широкое распространение в качестве весьма чувствительной защиты от внутренних повреждений трансформаторов. Повреждения трансформатора, возникающие внутри его кожуха, сопровождаются электрической дугой или нагревом деталей, что приводит к разложению масла и изоляционных материалов и образования летучих газов. Будучи легче масла, газы поднимаются в расширитель, который является самой высокой частью трансформатора и имеет сообщение с атмосферой (Рисунок 1.1.)
При интенсивном газообразовании, имеющем место при значительных повреждениях, бурно расширяющиеся газы создают сильное давление, под влиянием которого масло в кожухе трансформатора приходит в движение, перемещаясь в сторону расширителя.
Таким образом, образование газов в кожухе трансформатора и движение масла в сторону расширителя могут служить признаком повреждения внутри трансформатора. Эти признаки используются для выполнения специальной защиты при помощи газовых реле, реагирующих на появление газа и движения масла. Газовое реле устанавливается в трубе, соединяющей кожух трансформатора с расширителем так, чтобы через него проходили газ и поток масла, устремляющиеся в расширитель при повреждениях в трансформаторе.
Конструкции газовых реле имеют три разновидности, различающиеся принципом исполнения реагирующих элементов. Первоначально применялись реле с реагирующим элементом в виде поплавка, затем появились реле, у которых реагирующим элементом служит лопасть, в последнее время применяются реле с реагирующим элементом имеющим вид чашки.
Рисунок 1.1 - Установка газового реле на трансформаторе:
-ввод высокого напряжения; 2-ввод низкого напряжения;3-бак трансформатора; 4-бак расширитель; 5-место установки газового реле. б) требования к монтажу защиты.
На трансформаторах, снабжённых газовым реле, бак трансформатора должен устанавливаться наклонно, так, чтобы край трансформатора, связанный с расширителем, и сама труба к расширителю имели подъём на 1,6-2%. Этим обеспечивается беспрепятственный проход газов в расширитель при повреждениях и предотвращается возможность скопления пузырьков воздуха под крышкой кожуха трансформатора, которое может повлечь за собой ложное действие защиты.
На открытых подстанциях следует обеспечить надёжную защиту выводов на крышке газовых реле от попадания на них влаги.
в) оценка газовой защиты.
Основными достоинствами газовой защиты являются: простота её устройства, высокая чувствительность, малое время действия при значительных повреждениях, действие на сигнал или отключение в зависимости от размеров повреждения.
Газовая защита является наиболее чувствительной защитой трансформатора от повреждений его обмоток и особенно при витковых замыканиях, на которые дифференциальная защита реагирует только при замыканиях большого числа витков, а максимальная защита и отсечка не реагируют совсем. В настоящее время все трансформаторы мощностью 1000 кВА и выше поставляются с газовой защитой.
После ремонта трансформатора, доливки масла, а также при включении в работу нового трансформатора газовая защита должна включатся (2-3 дня) только на сигнал. В противном случае выделяющийся из масла воздух может вызвать ложное отключение трансформатора.
Газовая защита - единственная защита, реагирующая на утечку масла из бака трансформа