Захист трансформаторів (автотрансформаторів) з обмоткою вищої напруги 3 кВ та вище та шунтуючих реакторів 500 кВ

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електрику

Розділ 3. Захист та автоматика

Релейний захист. Захист трансформаторів (автотрансформаторів) з обмоткою вищої напруги 3 кВ та вище та шунтуючих реакторів 500 кВ

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Правила влаштування електроустановок (ПУЕ)

Коментарі до статті

3.2.51. Для трансформаторів¹⁾ повинні бути передбачені пристрої релейного захисту від таких видів ушкоджень та ненормальних режимів роботи:

1) багатофазних замикань в обмотках та на висновках;

2) однофазних замикань на землю в обмотці та на висновках, приєднаних до мережі з глухозаземленою нейтраллю;

3) виткових замикань в обмотках;

4) струмів в обмотках, обумовлених зовнішніми КЗ;

5) струмів в обмотках, обумовлених навантаженням;

6) зниження рівня олії;

7) часткового пробою ізоляції вводів 500 кВ;

8) однофазних замикань на землю в мережах 3-10 кВ із ізольованою нейтраллю, якщо трансформатор живить мережу, в якій відключення однофазних замикань на землю необхідне за вимогами безпеки (див. 3.2.96).

Крім того, рекомендується застосування захисту від однофазних замикань на землю на стороні 6-35 кВ автотрансформаторів з вищою напругою 220 кВ і вище.

1. Тут і далі в розд. 3 термін "трансформатори" поширюється і на автотрансформатори (відповідних напруг та потужностей), якщо в тексті не робиться спеціального застереження.

3.2.52. Для шунтуючих реакторів 500 кВ слід передбачати пристрої релейного захисту від таких видів ушкоджень та ненормальних режимів роботи:

1) однофазних та двофазних замикань на землю в обмотках та на висновках;

2) виткових замикань в обмотках;

3) зниження рівня олії;

4) часткового пробою ізоляції вводів.

3.2.53. Газовий захист від пошкоджень усередині кожуха, що супроводжуються виділенням газу, та від зниження рівня олії має бути передбачена:

для трансформаторів потужністю 6,3 МВ А і більше;
для шунтуючих реакторів напругою 500 кВ;
для внутрішньоцехових понижуючих трансформаторів потужністю 630 кВ·А та більше.

Газовий захист можна встановлювати також трансформаторах потужністю 1-4 МВ·А.

Газовий захист повинен діяти на сигнал при слабкому газоутворенні та зниженні рівня масла та на відключення при інтенсивному газоутворенні та подальшому зниженні рівня масла.

Захист від пошкоджень усередині кожуха трансформатора, що супроводжуються виділенням газу, може бути виконана також за допомогою реле тиску.

Захист від зниження рівня масла може бути виконаний у вигляді окремого реле рівня в розширювачі трансформатора.

Для захисту контакторного пристрою РПН із розривом дуги в маслі слід передбачати окреме газове реле та тиск тиску.

Для захисту виборців РПН, які розміщуються в окремому баку, слід передбачати окреме газове реле.

Повинна бути передбачена можливість переведення дії відключаючого елемента газового захисту на сигнал та виконання роздільної сигналізації від сигнального та відключаючих елементів газового реле (розрізняється характером сигналу).

Допускається виконання газового захисту з дією вимикаючого елемента тільки на сигнал:

на трансформаторах, які встановлені в районах, схильних до землетрусів;
на внутрішньоцехових понижувальних трансформаторах потужністю 2,5 МВ А і менше, що не мають вимикачів з боку вищої напруги.

3.2.54. Для захисту від ушкоджень на висновках, а також від внутрішніх ушкоджень мають бути передбачені:

1. Поздовжній диференціальний струмовий захист без витримки часу на трансформаторах потужністю 6,3 МВ·А і більше, на реакторах шунтуючих 500 кВ, а також на трансформаторах потужністю 4 МВ·А при паралельній роботі останніх з метою селективного відключення пошкодженого трансформатора.

Диференціальний захист може бути передбачений на трансформаторах меншої потужності, але не менше 1 МВ·А, якщо:

струмове відсікання не задовольняє вимогам чутливості, а максимальний струмовий захист має витримку часу більше 0,5 с;
трансформатор встановлено у районі, схильному до землетрусів.

2. Струмова відсікання без витримки часу, що встановлюється з боку живлення і охоплює частина обмотки трансформатора, якщо не передбачається диференціальний захист.

Зазначені захисти повинні діяти на відключення всіх вимикачів трансформатора.

3.2.55. Поздовжній диференціальний струмовий захист повинен здійснюватися із застосуванням спеціальних реле струму, відбудованих від кидків струму намагнічування, перехідних і струмів небалансу, що встановилися (наприклад, трансформатори струму, що насичуються, гальмівні обмотки).

На трансформаторах потужністю до 25 МВ А допускається виконання захисту з реле струму, відбудованими по струму спрацьовування від кидків струму намагнічування і перехідних значень струмів небалансу (диференціальна відсікання), якщо при цьому забезпечується необхідна чутливість.

Поздовжній диференціальний захист повинен бути виконаний так, щоб до зони її дії входили з'єднання трансформатора зі збірними шинами.

Допускається використання для диференціального захисту трансформаторів струму, вбудованих у трансформатор, за наявності захисту, що забезпечує відключення (з необхідною швидкодією) КЗ у з'єднаннях трансформатора зі збірними шинами.

Якщо в ланцюзі нижчої напруги трансформатора встановлено реактор і захист трансформатора не забезпечує вимоги чутливості при КЗ за реактором, допускається встановлення трансформаторів струму з боку висновків нижчої напруги трансформатора для здійснення захисту реактора.

3.2.56. На диференціальний та газовий захист трансформаторів, автотрансформаторів та шунтуючих реакторів не повинні покладатися функції датчиків пуску установки пожежогасіння. Пуск схеми пожежогасіння зазначених елементів має здійснюватися від спеціального пристрою виявлення пожежі.

3.2.57. Пристрій контролю ізоляції вводів (КВВ) 500 кВ повинен бути виконаний з дією на сигнал при частковому пробою ізоляції вводів, що не вимагає негайного відключення, та на відключення при пошкодженні ізоляції вводу (до того, як відбудеться повний пробій ізоляції).

Повинне бути передбачене блокування, що запобігає помилковим спрацьовуванням пристрою КИВ при обривах у ланцюгах приєднання КИВ до висновків.

3.2.58. У разі приєднання трансформаторів (крім внутрішньоцехових) до ліній без вимикачів (наприклад, за схемою блоку лінія - трансформатор) для відключення пошкоджень у трансформаторі має бути передбачений один із наступних заходів:

1. Встановлення короткозамикача для штучного замикання на землю однієї фази (для мережі з глухозаземленою нейтраллю) або двох фаз між собою (для мережі з ізольованою нейтраллю) і, якщо це необхідно, відділника, що автоматично відключається в безструмову паузу АПВ лінії. Коротко замикач має бути встановлений поза зоною диференціального захисту трансформатора.

2. Установка на стороні вищої напруги понижуючого трансформатора відкритих плавких вставок, що виконують функції короткозамикача та відокремлювача, у поєднанні з АПВ лінії.

3. Передача відключаючого сигналу на вимикач (або вимикачі) лінії; у своїй, якщо необхідно, встановлюється отделитель; для резервування передачі сигналу, що відключає, допускається встановлення короткозамикача.

При вирішенні питання про необхідність застосування передачі сигналу, що відключає, замість заходів п. 1 і 2 повинно враховуватися наступне:

відповідальність лінії та допустимість штучного створення на ній металевого КЗ;
потужність трансформатора та допустимий час ліквідації пошкодження в ньому;
віддаленість підстанції від живильного кінця лінії та здатність вимикача відключати невіддалені КЗ;
характер споживача з погляду необхідної швидкості відновлення напруги;
ймовірність відмов короткозамикача при низьких температурах та ожеледиці.

4. Встановлення запобіжників на стороні вищої напруги понижувального трансформатора.

Заходи п. 1-4 можуть не передбачатися для блоків лінія - трансформатор, якщо при двосторонньому живленні трансформатор захищається загальним захистом блоку (високочастотного або поздовжнього диференціального спеціального призначення), а також при потужності трансформатора 25 МВ·А і менше при односторонньому живленні, якщо захист живильної лінії забезпечує також захист трансформатора (швидкодіючий захист лінії частково захищає трансформатор і резервний захист лінії з часом не більше 1 с захищає весь трансформатор); при цьому газовий захист виконується з дією елемента, що відключає тільки на сигнал.

У разі застосування заходів п. 1 або 3 на трансформаторі мають бути встановлені:

за наявності на стороні вищої напруги трансформатора (110 кВ і вище) вбудованих трансформаторів струму – захисту за 3.2.53, 3.2.54, 3.2.59 та 3.2.60;
за відсутності вбудованих трансформаторів струму - диференціальний (відповідно до 3.2.54) або максимальний струмовий захист, виконаний з використанням накладних або магнітних трансформаторів струму, та газовий захист за 3.2.53.

Ушкодження на висновках вищої напруги трансформаторів можна ліквідувати захистом лінії.

В окремих випадках за відсутності вбудованих трансформаторів струму допускається застосування виносних трансформаторів струму, якщо при використанні накладних або магнітних трансформаторів струму не забезпечуються потрібні характеристики захисту.

Для захисту трансформаторів із вищою напругою 35 кВ у разі застосування заходу п. 1 повинні передбачатися виносні трансформатори струму; при цьому доцільність встановлення короткозамикача та виносних трансформаторів струму або вимикача із вбудованими трансформаторами струму повинна бути обґрунтована техніко-економічним розрахунком.

Якщо застосовані відкриті плавкі вставки (див. п. 2), то підвищення чутливості дія газової захисту може здійснюватися виконання механічним шляхом штучного КЗ на вставках.

Якщо в навантаженнях трансформаторів підстанцій містяться синхронні електродвигуни, то повинні бути вжиті заходи щодо запобігання відключенню відокремлювачем (при КЗ в одному з трансформаторів) струму від синхронних електродвигунів, що йде через інші трансформатори.

3.2.59. На трансформаторах потужністю 1 МВ А і більше як захист від струмів в обмотках, обумовлених зовнішніми багатофазними КЗ, повинні бути передбачені наступні захисту з дією на відключення:

1. На підвищуючих трансформаторах з двостороннім живленням - струмовий захист зворотної послідовності від несиметричних КЗ та максимальний струмовий захист з мінімальним пуском напруги від симетричних КЗ або максимальний струмовий захист із комбінованим пуском напруги (див. 3.2.43).

2. На понижувальних трансформаторах - максимальний струмовий захист із комбінованим пуском напруги або без нього; на потужних понижуючих трансформаторах за наявності двостороннього живлення можна застосовувати струмовий захист зворотної послідовності від несиметричних КЗ та максимальний струмовий захист з мінімальним пуском напруги від симетричних КЗ.

При виборі струму спрацьовування максимального струмового захисту необхідно враховувати можливі струми перевантаження при відключенні паралельно працюючих трансформаторів та струму самозапуску електродвигунів, що живляться від трансформаторів.

На знижувальних автотрансформаторах 330 кВ і вище слід передбачати дистанційний захист для дії при зовнішніх багатофазних КЗ у випадках, коли це потрібно для забезпечення далекого резервування або узгодження суміжних напруг; у цих випадках зазначений захист допускається встановлювати на автотрансформаторах 220 кВ.

3.2.60. На трансформаторах потужністю менше 1 МВ·А (що підвищують і знижують) як захист від струмів, обумовлених зовнішніми багатофазними КЗ, повинен бути передбачений максимальний струмовий захист, що діє на відключення.

3.2.61. Захист від струмів, обумовлених зовнішніми багатофазними КЗ, слід встановлювати:

1) на двообмотувальних трансформаторах – з боку основного живлення;

2) на багатообмотувальних трансформаторах, приєднаних трьома та більше вимикачами, - з усіх боків трансформатора; допускається не встановлювати захист на одній із сторін трансформатора, а виконувати її з боку основного живлення, так щоб вона з меншою витримкою часу відключала вимикачі з тієї сторони, на якій відсутня захист;

3) на понижувальному двообмотувальному трансформаторі, що живить окремо працюючі секції, - з боку живлення та з боку кожної секції;

4) при застосуванні накладних трансформаторів струму на стороні вищої напруги - з боку нижчої напруги на двообмотувальному трансформаторі та з боку нижчої та середньої напруги на триобомоточному трансформаторі.

Допускається захист від струмів, обумовлених зовнішніми багатофазними КЗ, передбачати лише для резервування захисту суміжних елементів і не передбачати для дії при відмові основних захистів трансформаторів, якщо виконання для такої дії призводить до значного ускладнення захисту.

При виконанні захисту від струмів, обумовлених зовнішніми багатофазними КЗ, по 3.2.59, п. 2, повинні також розглядатися необхідність та можливість доповнення її струмовим відсіканням, призначеним для відключення з меншою витримкою часу КЗ на шинах середньої та нижчої напруги (виходячи з рівня струмів). КЗ, наявності окремого захисту шин, можливості узгодження із захистами елементів, що відходять).

3.2.62. Якщо захист підвищують трансформаторів від струмів, обумовлених зовнішніми багатофазними КЗ, не забезпечує необхідних чутливості та селективності, то для захисту трансформатора допускається використовувати реле струму відповідного захисту генераторів.

3.2.63. На трансформаторах, що підвищують потужністю 1 МВ·А і більше, на трансформаторах з дво- і тристороннім живленням і на автотрансформаторах за умовою необхідності резервування відключення замикань на землю на суміжних елементах, а на автотрансформаторах, крім того, і за умови забезпечення селективності захистів від замикань на землю мереж різних напруг має бути передбачений струмовий захист нульової послідовності від зовнішніх замикань на землю, що встановлюється з боку обмотки, приєднаної до мережі з великими струмами замикання на землю.

За наявності частини трансформаторів (з числа обмотки з боку нульового виведення, що мають неповну ізоляцію) з ізольованою нейтраллю повинно забезпечуватися запобігання неприпустимому режиму нейтралі цих трансформаторів відповідно до 3.2.28. З цією метою у випадках, коли на електростанції або підстанції встановлені трансформатори із заземленою та ізольованою нейтраллю, що мають живлення зі сторін нижчих напруг, повинен бути передбачений захист, що забезпечує відключення трансформатора із ізольованою нейтраллю або її автоматичне заземлення до відключення трансформаторів із заземленою нейтраллю, ті ж шини чи ділянку мережі.

3.2.64. На автотрансформаторах (багатообмотувальних трансформаторах) з живленням з кількох сторін захист від струмів, викликаних зовнішніми КЗ, необхідно виконувати спрямованим, якщо це потрібно за умовами селективності.

3.2.65. На автотрансформаторах 220-500 кВ підстанцій, блоках генератор - трансформатор 330-500 кВ та автотрансформаторах зв'язку 220-500 кВ електростанцій повинна бути передбачена можливість оперативного прискорення захисту від струмів, обумовлених зовнішніми КЗ, при виведенні з дії диференціальних захистів шин або ошин ушкоджень на елементах, що залишилися без швидкодіючого захисту з витримкою часу близько 0,5 с.

3.2.66. На понижувальних трансформаторах і блоках трансформатор - магістраль з вищою напругою до 35 кВ і з'єднанням обмотки нижчої напруги в зірку із заземленою нейтраллю слід передбачати захист від однофазних замикань на землю в нижчій мережі, що здійснюється застосуванням:

1) максимального струмового захисту від зовнішніх КЗ, що встановлюється на стороні вищої напруги, і, якщо це потрібно за умовою чутливості, у трирелейному виконанні;

2) автоматичних вимикачів або запобіжників на виводах нижчої напруги;

3) спеціального захисту нульової послідовності, що встановлюється в нульовому дроті трансформатора (при недостатній чутливості захисту п. 1 і 2).

Для промислових електроустановок, якщо збирання на стороні нижчої напруги з апаратами захисту приєднань знаходиться в безпосередній близькості від трансформатора (до 30 м) або з'єднання між трансформатором та збиранням виконано трифазними кабелями, допускається захист за п. 3 не застосовувати.

При застосуванні захисту за п. 3 допускається не узгоджувати її із захистами елементів, що відходять від складання на боці нижчої напруги.

Для схеми лінія - трансформатор у разі застосування захисту п. 3 допускається не прокладати спеціальний контрольний кабель для забезпечення дії цього захисту на вимикач з боку вищої напруги і виконувати її з дією на автоматичний вимикач, встановлений на стороні нижчої напруги.

Вимоги цього параграфа поширюються також на захист зазначених трансформаторів запобіжниками, встановленими на боці вищої напруги.

3.2.67. На стороні нижчої напруги понижувальних трансформаторів з вищою напругою 3-10 кВ, що живлять складання з приєднаннями, захищеними запобіжниками, слід встановлювати головний запобіжник або автоматичний вимикач.

Якщо запобіжники на приєднаннях нижчої напруги та запобіжники (або релейний захист) на стороні вищої напруги обслуговуються і знаходяться у віданні одного і того ж персоналу (наприклад, тільки персоналу енергосистеми або тільки персоналу споживача), то головний запобіжник або автоматичний вимикач на боці нижчої напруги трансформатора може не встановлюватись.

3.2.68. Захист від однофазних замикань на землю за 3.2.51, п. 8 повинен бути виконаний відповідно до 3.2.97.

3.2.69. На трансформаторах потужністю 0,4 МВ·А і більше, залежно від ймовірності та значення можливого перевантаження, слід передбачати максимальний струмовий захист від струмів, обумовлених перевантаженням, з дією на сигнал.

Для підстанцій без постійного чергування персоналу допускається передбачати дію цього захисту на автоматичне розвантаження або відключення (у разі неможливості ліквідації перевантаження іншими засобами).

3.2.70. За наявності з боку нейтралі трансформатора окремого додаткового трансформатора для регулювання напруги під навантаженням необхідно передбачати на додаток до зазначених у 3.2.51 - 3.2.57, 3.2.59, 3.2.63 наступні захисту:

газовий захист додаткового трансформатора;
максимальний струмовий захист з гальмуванням при зовнішніх КЗ від пошкоджень у первинній обмотці додаткового трансформатора, за винятком випадків, коли ця обмотка включається до зони дії диференціального струмового захисту ланцюгів сторони нижчої напруги автотрансформатора;
диференціальний захист, який охоплює вторинну обмотку додаткового трансформатора.

3.2.71. Захист лінійного додаткового трансформатора, встановленого з боку нижчої напруги автотрансформатора, слід здійснювати:

газовим захистом власне додаткового трансформатора та захистом контакторного пристрою РПН, який може бути виконаний із застосуванням реле тиску або окремого газового реле;
диференціальним струмовим захистом ланцюгів боку нижчої напруги автотрансформатора.

Дивіться інші статті розділу Правила влаштування електроустановок (ПУЕ).

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Радіожучок стежить за дитиною 18.06.2000

В Ірландії розроблено спеціальний "дитячий жучок", який дозволить батькам цілодобово відстежувати місцезнаходження свого чада. Для цього достатньо лише включити комп'ютер або мобільний телефон і побачити на екрані розташування дитини.

Пристрій розміром 4 см кріплять одяг дитини. Воно дозволяє визначити його місцезнаходження з точністю до 1,5 м за допомогою супутникової системи навігації.

Інші цікаві новини:

▪ Краплі квантової механіки

▪ Нові процесори AMD FX-серії

▪ Космічний корабель SpaceX Crew Dragon успішно повернувся з МКС

▪ Магнітометр сонячного вітру

▪ Ігровий 21" монітор Iiyama ProLite GE2488HS-B1

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Побутові електроприлади. Добірка статей

▪ стаття Повітряні змії. Поради моделісту

▪ стаття Хто зберігає домівку? Детальна відповідь

▪ стаття Робота на підбірково-швейних машинах. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Сигналізатор розряджання автомобільного акумулятора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Універсальна струбцина. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт