Александров А.М. Дифференциальные защиты трансформаторов

Александров А.М. Дифференциальные защиты трансформаторов

Введение

Дифференциальный принцип является наиболее совершенным из современных принципов выполнения устройств релейной защиты. Продольные дифференциальные защиты, обладая абсолютной селективностью (действие только в зоне между трансформаторами тока, установленными на ветвях, отходящих от защищаемого объекта), могут иметь весьма малые токи и время срабатывания. Так отдельные дифференциальные защиты на микроэлектронной и микропроцессорной базе при больших токах короткого замыкания фиксируют внутренее повреждение в пределах 15-20 мс, а ток срабатывания защиты может составлять 0,1-0,3 номинального тока электроустановок.

Раннее выявление повреждения благодаря высокой чувствительности и малому времени срабатывания дифференциальных реле позволяет уменьшить размеры повреждения и время восстановления объекта.

Для силовых трансформаторов ПУЭ регламентирована обязательная установка продольной дифференциальной защиты без выдержки времени на трансформаторах мощностью 6,3 МВ*А и более, а также на трансформаторах мощностью 6,3 МВ*А и более, а также на трансформаторах мощностью 4 МВ*А при параллельной работе последних с целью селективного отключения поврежденного трансформатора. Дифференциальная защита может быть предусмотрена на трансформаторах меньшей мощности, вплоть до 1 МВ*А, если токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с.

Ток срабатывания (без учета торможения) для автотрансформаторов и повышающих трансформаторов мощностью 63 МВ*А и более рекомендуется принимать менее номинального (для автотрансформаторов – менее тока, соответствующего типовой мощности). Для остальных трансформаторов мощностью 25 МВ*А и больше ток срабатывания без учета торможения рекомендуется принимать не более 1,5 номинального тока трансформатора.

Рекомендуемые ПУЭ токи срабатывания продольной дифференциальной защиты были обусловлены отсутствием до 80-х годов дифференциальных реле, позволяющих устанавливать ток срабатывания меньше номинального (реле типа ДЗТ – 21 было разработано и стало использоваться только в конце 70-ых годов).

Повреждаемость силовых трансформаторов по данным 1991 года составляет порядка 500-600 единиц при учете только половины трансформаторов мощностью 2,5 тыс. кВ*А и выше, причем более половины повреждений произошло из-за нарушения электрической плотности изоляции. Стоимость ремонта мощного трансформатора, повредившегося в результате внутреннего короткого замыкания и отключенного релейной защитой с током срабатывания более номинального, в среднем составляет 60-65% оптовой стоимости силового трансформатора. Это определено тем, что при ремонте в этом случае требуется, как правило, смена всех обмоток. Положительный эффект от снижения тока срабатывания около 0,3 номинального. Таким образом, совершенствование устройств дифференциальных защит позволяет получить значительный экономический эффект.

...