Strāvas eļļas transformatoru 110 kV releju aizsardzība un automatizācija
Strāvas eļļas transformatori ir visdārgākais sadales apakšstaciju aprīkojums. Transformatori ir paredzēti ilgam kalpošanas laikam, ja tie darbojas normāli un nav pakļauti nepieņemamām strāvas pārslodzēm, pārspriegumiem un citiem nevēlamiem darbības režīmiem.
Lai novērstu transformatora bojājumus, pagarinātu tā kalpošanas laiku un nodrošinātu normālu darbību, ir nepieciešamas dažādas aizsardzības un automatizācijas ierīces.
Apsveriet, kādas aizsardzības un automatizācijas ierīces ir paredzētas jaudas eļļas transformatoros.
Transformatora gāzes aizsardzība
Gāzes aizsardzība ir viens no galvenajiem transformatora aizsardzības līdzekļiem. Šī aizsardzība ir paredzēta, lai atvienotu 110 kV transformatoru no tīkla jaudas transformatora tvertnes iekšēju bojājumu gadījumā.
Šī aizsargierīce ir uzstādīta eļļas līnijā, kas savieno transformatora tvertni ar tā konservatoru.Gāzes releja galvenais konstrukcijas elements ir pludiņš un divi kontaktu pāri, kas ir savienoti, kad pludiņš ir nolaists. Normālā darbībā gāzes relejs ir piepildīts ar transformatora eļļu, un pludiņš atrodas augšējā pozīcijā ar atvērtiem abiem kontaktu pāriem.
Gadījumā, ja transformatora tinumos notiek īssavienojums pagriezienā, vai t.s. Tērauda degšana (magnētiskās ķēdes tērauda lokšņu izolācijas pārkāpums), tvertnē parādās gāzes, kas veidojas elektrisko materiālu sadalīšanās laikā elektriskā loka ietekmē.
Iegūtā gāze nonāk gāzes relejā un izspiež no tā eļļu. Šajā gadījumā pludiņš nokrīt un aizver kontaktus. Atkarībā no uzkrātās gāzes daudzuma kontakti var aizvērties, ietekmējot signālu vai pilnībā atvienojot transformatoru no tīkla.
Gāzes releja aktivizēšana var būt saistīta arī ar ievērojamu eļļas līmeņa pazemināšanos jaudas transformatora tvertnē, kas norāda uz pilnīgu eļļas trūkumu konservatorā. Tas ir, šī ierīce darbojas arī kā aizsardzība pret pārmērīgu eļļas līmeņa pazemināšanos transformatorā.
Slodzes pārslēgšanas tvertnes tvertnes aizsardzība
110 kV jaudas transformatoros parasti ir iebūvēts slodzes sprieguma regulators (OLTC). Slodzes pārslēgšanas slēdzis atrodas atsevišķā transformatora tvertnes nodalījumā, izolēts no galvenās tvertnes ar tinumiem. Tāpēc šai ierīcei ir paredzēta atsevišķa aizsargierīce - reaktīvais relejs.
Visas kļūmes slodzes slēdža tvertnē pavada transformatora eļļas noplūde konservatorā, tāpēc eļļas plūsmas gadījumā nekavējoties tiek aktivizēta strūklas aizsardzība, automātiski atvienojot strāvas transformatoru no elektrotīkla.
Eļļas līmeņa slēdzis (RUM)
Gāzes relejs signalizē par pilnīgu eļļas neesamību jaudas transformatora konservatorā, taču ir nepieciešams savlaicīgi konstatēt nepieņemamu eļļas līmeņa pazemināšanos - šo funkciju veic eļļas līmeņa relejs (RUM).
Eļļas līmeņa slēdzis parasti ir uzstādīts transformatora galvenās tvertnes, kā arī slodzes slēdža konservatorā. Ierīce ir konfigurēta tā, ka pludiņš, galvenais releja konstrukcijas elements, aizver releja kontaktus, ja eļļas līmenis nokrītas zem šī spēka transformatora minimālās pieļaujamās vērtības.
Šī drošības ierīce dod signālu trauksmes aktivizēšanai, kas ļauj laikus konstatēt eļļas līmeņa pazemināšanos.
Diferenciālā transformatora (DZT) aizsardzība
Transformatora diferenciālā aizsardzība (DZT) ir galvenā transformatora aizsardzība, un tā kalpo, lai aizsargātu pret transformatora tinumu un strāvas vadītāju īssavienojumiem, kas atrodas šīs aizsardzības pārklājuma zonā.
Šīs aizsardzības darbības princips ir balstīts uz katra transformatora tinuma slodzes strāvu salīdzināšanu. Normālā darbībā diferenciālās aizsardzības releja izvadā nav nelīdzsvarotības strāvas.Divfāžu vai trīsfāžu īssavienojuma gadījumā rodas nelīdzsvarotības strāva — diferenciālā strāva un relejs darbojas, lai transformatoru pilnībā atvienotu no tīkla.
Šīs aizsardzības darbības joma ir strāvas transformatori katrā strāvas transformatora sprieguma pusē. Piemēram, transformatorā ar trim tinumiem 110/35/10 kV aizsargpārklājuma zonā papildus pašam transformatoram ir kopne (kabelis), kas iet no transformatora buksēm uz strāvu 110 kV, 35 kV. un 10 kV transformatori.
Transformatoru strāvas pakāpju aizsardzība
Lai nodrošinātu lielāku uzticamību, papildus jaudas transformatora galvenajai aizsardzībai tiek nodrošināta rezerves aizsardzība - pakāpeniska strāvas aizsardzība katram no tinumiem.
Katram transformatora tinumam atsevišķi pārstrāvas aizsardzība (MTZ) dažus soļus. Katram aizsardzības posmam ir savs paņemšanas un izlaišanas laiks.
Ja transformators baro daudzus patērētājus ar lielām ieslēgšanas strāvām, tad, lai novērstu nepareizas darbības, pārstrāvas aizsardzībai ir tā sauktā voltmetra bloķēšana — sprieguma aizsardzības bloķēšana.
Transformatora aizsardzības darbības selektivitātei katram aizsardzības posmam ir atšķirīgs reakcijas laiks, savukārt iepriekšminētajām transformatoru pamataizsardzībām ir visīsākais reakcijas laiks. Tādējādi transformatora atteices vai īssavienojuma gadījumā aizsardzības zonā nekavējoties tiek iedarbinātas galvenās aizsardzības, bet atteices vai izņemšanas stāvokļa gadījumā transformators tiek aizsargāts ar rezerves strāvas aizsardzību.
Tāpat jaudas transformatora MTZ saglabā šī transformatora baroto izejošo savienojumu aizsardzību, atslēdzoties bojājuma gadījumā.
MTZ nodrošina aizsardzību pret divu un trīs fāžu īssavienojumiem. Lai aizsargātu pret vienfāzes zemējuma defektiem, 110 kV augstsprieguma tinumam ir nulles secības strāvas aizsardzība (TZNP).
Vidējā sprieguma tinums 35 kV spēka transformatoram un zemsprieguma tinums 6-10 kV apgādes tīkli ar izolētu neitrāli, kurā vienfāzes zemējuma defektus fiksē ar sprieguma transformatoriem.
Lielākā daļa 6-35 kV tīklu ar izolētu neitrālu darbojas režīmā, kurā vienfāzes zemējuma defekts netiek uzskatīts par avārijas situāciju un attiecīgi netiek automātiski izslēgts no zemesslēguma aizsardzības darbības. Servisa personāls saņem signālu par vienfāzes zemējuma defekta esamību un sāk meklēt un atvienot no tīkla bojāto vietu, jo ilgstoša darbība šajā režīmā nav pieļaujama.
Izņēmumi tiek veikti gadījumos, kad drošības prasību dēļ ir nepieciešams izslēgt vienfāzes bojājumus tīklos. Šajā gadījumā zemējuma defekta aizsardzība var darboties, lai pilnībā atvienotu transformatoru vai atvienotu vienu no tā tinumiem.
Transformatora pārsprieguma aizsardzība
Lai pasargātu transformatoru no pārsprieguma, uz kopnes katrā transformatora pusē ir uzstādīti pārsprieguma novadītāji vai pārsprieguma novadītāji (SPD).
Ja transformators darbojas iezemētā neitrālā režīmā 110 kV augstsprieguma pusē, neitrāls tiek savienots ar zemi caur novadītāju vai pārsprieguma novadītāju, lai aizsargātu tinumu no bojājumiem, ja spriegums pārsniedz pieļaujamās vērtības bojājuma gadījumā. piegādes tīkls.
Transformatora papildu aizsardzība
Strāvas transformatora aizsardzībai tiek nodrošināti vairāki papildu aizsardzības līdzekļi, lai izslēgtu nelielu defektu rašanos, novirzes no normālas darbības lielākā avārijas situācijā.
Pārslodzes aizsardzība — iedarbojas uz signālu, lai nekavējoties samazinātu transformatora slodzi.
Temperatūras kontroles relejs signalizē par augšējo eļļas slāņu temperatūras paaugstināšanos virs iestatītajām (pieļaujamajām) vērtībām. Šī aizsardzība automātiski ietver papildu transformatora dzesēšanas sistēmas, ja tādas ir. Piemēram, ir iekļauti pārpūšamie ventilatori un sūkņi eļļas piespiedu cirkulācijai dzesētājos. Ja eļļas temperatūra paaugstinās vēl augstāk, tad relejs darbojas, lai atvienotu transformatoru no tīkla.
Pārsprieguma aizsardzība izslēdz transformatora sekundāro tinumu slēdzi, ja spriegums samazinās līdz nepieņemamām vērtībām.
Spēka transformatoru automatizācija 110 kV
Ja apakšstacijā ir divi transformatori, tad, kad spriegums nokrītas līdz nepieņemamām vērtībām vai kad transformators ir atvienots, zemsprieguma aizsardzība ietekmē automātiskais pārsūtīšanas slēdzis (ATS)… Šajā ierīcē ir iekļauti sekciju vai kopņu slēdži, kas nodrošina strāvu patērētājiem no rezerves barošanas avota — strāvas transformatora.
Uz vidējā un zemsprieguma ieejas transformatora slēdžus var ieviest automātiskā ķēdes pārtraucēja atkārtota aizvēršana (AR), vienreizēja transformatora barošanas atjaunošana, ja tiek atvienota no vienas vai otras aizsardzības darbības.
Ja strāvas transformators ir konstruktīvs slodzes sprieguma regulators (OLTC), tad tam var uzstādīt automātisko sprieguma regulatoru (AVR). Šī ierīce uzrauga transformatora tinumu spriegumu un nodrošina automātisku slodzes slēdža pārslēgšanu, lai nodrošinātu nepieciešamo tinumu sprieguma līmeni.