Повышающих трансформаторов

мость согласования по чувствительности с защитами предыдущих элементов, иногда реагирующих на другие воздействующие величины; частично поэтому на повышающих трансформаторах также предусматриваются токовые защиты обратной последовательности, подобные III ступени защиты генератора (см. гл. 13). С учетом многих расчетов, проведенных в СРЗиУ ТЭП и в эксплуатации, представляется обычно возможным без специальных расчетов принимать /"з>0,5-^-0,6/ном,г. Выдержка времени III ступени, осуществляемая органом выдержки времени К.ТЗ, выбирается по известному ступенчатому принципу (см. гл. 5). Часто у этого органа имеются две выдержки времени. С первой защита действует на отключение, например, секционных выключателей шин, со второй, на ступень Д? большей, — на отключение генератора. Часто для блочных генераторов в защиту входит еще одна, IV ступень, предназначенная в качестве резервной реагировать на особо опасные /((2) в статорной обмотке генератора. Параметр срабатывания ее органа тока КА4 выбирается так, чтобы эта ступень работала с коэффициентом чувствительности &ч~ «^1,2 при К(2) на выводах генератора. Ее первичный ток срабатывания вычисляется по выражению 1™3 =/2Х

Максимальные защиты напряжения нулевой последовательности. На двухобмоточных повышающих трансформаторах какой-либо защиты от К(31) со стороны низшего напряжения не предусматривается, в частности, потому, что исключен длительный режим их холостой работы с включением со стороны высшего напряжения. Однако такие режимы возможны на блоках генератор — трансформатор при наличии у генератора отдельного выключателя (см. § 13.17) и на автотрансформаторах. В таких случаях предусматривается сигнализация, фиксирующая состояние соединений низшего напряжения. Она выполняется с помощью ИО напряжения, включаемого на зажимы вторичных обмоток TV, соединенных в разомкнутый треугольник, и действующего на сигнал с выдержкой времени.

На повышающих трансформаторах защита, выполненная по схеме 11-20, может оказаться недостаточно чувствительной. В таком случае используют комбинированную защиту, схема которой показана на 11-21.

Если в нормальном режиме отключить шунтирующие реакторы, то необходимо немедленно снизить э.д.с., гак как на ЛЭП и повышающих трансформаторах появится недопустимо высокое напряжение. В аварийном или послеаварийном режиме, когда напряжение на электропередаче понижено, отключение реакторов заметно улучшит устойчино:ть, так как оно приведет к снижению взаимного сопротивления системы до нормального.

На повышающих трансформаторах защита, выполненная по схеме 11.20, может оказаться недостаточно чувствительной. В таком случае используют комбинированную защиту, схема которой показана на 11.21.

311. Исследовательский Комитет № 34 СИГРЭ. Защита от избыточной магнитной индукции в повышающих трансформаторах генератора и трансформаторах лщ:ий электропередачи (перевод ЭСП № 411), 1973. 14 с.

напряжении, в повышающих трансформаторах к третичной обмотке подключают генераторы.

На повышающих трансформаторах защита, выполненная по схеме 11.20, может оказаться недостаточно чувствительной. В таком случае используют комбинированную защиту, схема которой показана на 11.21,

мость согласования по чувствительности с защитами предыдущих элементов, иногда реагирующих на другие воздействующие величины; частично поэтому на повышающих трансформаторах также предусматриваются токовые защиты обратной последовательности, подобные III ступени защиты генератора (см. гл. 13). С учетом многих расчетов, проведенных в СРЗиУ ТЭП и в эксплуатации, представляется обычно возможным без специальных расчетов принимать PJi >0,5-ьО,6/цоч,г. Выдержка времени III ступени, осуществляемая органом выдержки времени КТЗ, выбирается по известному ступенчатому принципу (см. гл. 5). Часто у этого органа имеются две выдержки времени. С первой защита действует на отключение, например, секционных выключателей шин, со второй, на ступень 1st большей, ¦— на отключение генератора. Часто для блочных генераторов в защиту входит еще одна, IV ступень, предназначенная в качестве резервной реагировать на особо опасные Л'(2) в статорной обмотке генератора. Параметр срабатывания ее органа тока КА4 выбирается так, чтобы эта ступень работала с коэффициентом чувствительности йч~ «1,2 при К(2) на выводах генератора. Ее первичный ток срабатывания вычисляется по выражению 1™3 =/гХ

Максимальные защиты напряжения нулевой последовательности. На двухобмоточных повышающих трансформаторах какой-либо защиты от К^ со стороны низшего напряжения не предусматривается, в частности, потому, что исключен длительный режим их холостой работы с включением со стороны высшего напряжения. Однако такие режимы возможны на блоках генератор — трансформатор при наличии у генератора отдельного выключателя (см. § 13.17) и на автотрансформаторах. В таких случаях предусматривается сигнализация, фиксирующая состояние соединений низшего напряжения. Она выполняется с помощью ИО напряжения, включаемого на зажимы вторичных обмоток TV, соединенных в разомкнутый треугольник, и действующего на сигнал с выдержкой времени.

на землю смежных элементов (t = 4лmax + At), & ток срабатывания согласуется с ними по чувствительности и отстраивается от тока небаланса при внешних коротких замыканиях. Обычно принимают /с.з ~ (0,4^-0,8)/т. ном. Если определяющим при выборе тока срабатывания является отстройка от тока небаланса, то при недостаточной чувствительности целесообразно защиту выполнять с выдержкой времени большей, чем время действия защит от многофазных повреждений смежных элементов. Это дает возможность отстраивать ток срабатывания только от тока небаланса при нормальной работе. Токовая защита нулевой последовательности предусматривается на повышающих трансформаторах мощностью Рт = 1000 кВ-А и более с глухозаземленной нейтралью [31].

К электродам дегидратора Э подводится напряжение 22— 44 кВ от двух однофазных повышающих трансформаторов 77 и Т2 мощностью по 50 кВ • А 0,38/11 — 16,5—22 кВ.

2) повышающих трансформаторов (хпоъ. тр>0,105);

Преобразование напряжения переменного тока осуществляется при помощи повышающих трансформаторов на электростанциях и понижающих на подстанциях потребителей.

Электрическая энергия от электрических станций с помощью линий электропередачи (ЛЭП) передается потребителям электроэнергии. Синхронные генераторы на электростанциях генерируют электроэнергию переменного тока промышленной частоты / = = 50 Гц при генераторном напряжении U\m« = 6...10 кВ. Для уменьшения токов 1Я в ЛЭП, а следовательно, потерь мощности в линиях электропередачи Рэ = 3/л/?л, где /?л — сопротивление линейного провода, применяют повышенное напряжение путем использования повышающих трансформаторов; при .этом электрическая энергия передается при минимальных потерях мощности. Так как КПД мощных силовых трансформаторов достаточно высок (гном % = 95 — 99 %), полная мощность первичной обмотки трансформатора может быть принята практически равной полной мощности вторичной его обмотки, т. е. S, = UJ\ = t/2/2 —S2, где U\ и t/г — напряжения и токи 1\ и /2 соответственно первичной и вторичной обмоток трансформатора. С помощью повышающих трансформаторов на повысительной подстанции, расположенной вблизи электростанции, генераторное напряжение 6... 10 кВ повышают до значений 110, 220, 400, 500, 750 и 1150 кВ. При этом токи в линии электропередачи и ее сечение резко уменьшаются. Далее электрическая энергия при указанном высоком напряжении подается на районную понизительную подстанцию (РПС), которая обычно присоединяется к кольцевой районной сети. На распределительных подстанциях высокое напряжение понижается до значений 35, 10 и 6 кВ, а на центральном распределительном пункте (ЦРП) производственного предприятия это напряжение понижается до значений 380/220 или 660 В, соответствующих номинальному напряжению потребителей электроэнергии.

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, преобразующий величины напряжений и токов при неизменной частоте. В специальных устройствах с помощью трансформаторов достигается преобразование числа фаз и частоты переменного тока. Для экономичной передачи больших мощностей с помощью повышающих трансформаторов увеличивают напряжение в1 линиях в зависимости от расстояния до 35, ПО, 220, 330, 500, 750 кВ.

(Л. Е. Соловьев) в середине 30-х годов для защиты генераторов от внешних КЗ. Там их применение (также и для защиты повышающих трансформаторов), как на последних элементах системы, оказалось оправданным и обеспечило возможность выбора /с,з по условию отстройки только от /ном (например, от /ном,г генераторов, максимальный рабочий ток которых кратковременно может достигать значений 1,5—2 номинального тока /ном.г). В последующие годы релеищиками Мосэнерго указанный орган начал осуществляться более эффективно с применением двух реле напряжения: одного — минимального (вместо трех), другого— максимального обратной последовательности. На линиях, например в распределительной сети ( 5.16), такая отстройка от /раб может оказываться затруднительной, так как при КЗ на одном из присоединений напряжение будет одинаково изменяться на всех присоединениях, а ток в неповрежденных присоединениях, например при /С(2), может быть заметно большим даже их /раб max в связи с тем, что сопротивление обратной последовательности двигателей нагрузки меньше их сопротивления прямой последовательности (см. гл. 1).

большим /'>3 . Третья ступень защиты осуществляется органом тока КАЗ и органом выдержки времени К.ТЗ. Ее основным назначением является реагирование на внешние несимметричные КЗ, не отключенные защитами предыдущих поврежденных элементов (например, повышающих трансформаторов, линий и т.п.). Выбор тока срабатывания КАЗ с учетом всех условий является достаточно сложным (см., например, [10]). При выборе учитывается необходи-

осуществляется выравнивание в самих ИО значений величин (например, МДС), пропорциональных этим токам. Защищаемые трансформаторы обычно имеют регулирование пт (за исключением блочных повышающих трансформаторов, в которых регулирование напряжения осуществляется на генераторе). При регулировании на отключенном трансформаторе обычно At/per<0,05 t/ном и может не учитывать-ся, если, например, одновременно перестраивается защита. При встроенном регулировании под нагрузкой возможно ДУрег<0,15-г-0,2 f/HOM и его наличие, изменяя соотношение токов плеч, влияет на выбор схемы.

Торможение от токов плеч, создавая загрубление защиты, может также несколько улучшать отстройку от переходных 1'нб при сквозных КЗ, поскольку их значения возрастают с возрастанием сквозных /к, а последние определяют /торм. Необходимо, однако, отметить, что даже лучшие разработки, обеспечивая определенную отстройку от 1нб,бр и переходных токов небаланса, не дали возможности в отечественной практике получать /с,згшп трансформаторов меньше примерно 0,Зч-0,7/НОм,т, в то время как было бы желательно (например, ,для мощных автотрансформаторов) иметь их равными 0,1-^-0,15 /Ном,т. Таким образом, пока нельзя считать проблему создания высокочувствительных дифференциальных защит трансформаторов полностью разрешенной. Исключением является реализованная только для повышающих трансформаторов (но не автотрансформаторов) защита от /(<'), разработанная НПИ (А. С. Засыпкин) и основанная на сравнении токов в параллельных ветвях обмотки, специально для этого имеющих отдельные выводы [71].

Токовые защиты двухобмоточных повышающих трансформаторов ( 13.19). Часто это трансформаторы достаточно большой мощности, работающие со стороны высшего напряжения в системе с глухозаземленными нейтралями (t/HOMs^HO кВ). В рассматриваемом случае используется комплекс защит от внешних КЗ. Применение для защиты от многофазных повреждений максимальной токовой защиты оказывается неприемлемым, так как ее пришлось бы сильно загрублять, учитывая возможность аварийных перегрузок. Кроме того, она затрудняла бы выбор параметров последних (III) ступеней токовых защит обратной последовательности генераторов (см.гл. 12), питающих трансформаторов. Поэтому от внешних несиммет-

5. Почему от внешних несимметричных междуфазных КЗ двухобмоточных повышающих трансформаторов обычно применяют токовую защиту обратной последовательности?