Bảo vệ quá dòng máy biến áp

Máy biến áp có cấu trúc đủ tin cậy do không có các bộ phận quay. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành, có thể xảy ra hư hỏng và gián đoạn hoạt động bình thường. Lỗi máy biến áp: quay mạch, ngắn mạch vỏ, ngắn mạch cuộn dây, ngắn mạch đầu vào, v.v., các chế độ bất thường: quá tải không thể chấp nhận được, hạ thấp mức dầu, phân hủy khi quá nhiệt, đoản mạch bên ngoài dòng điện hỗn hợp.

Máy biến áp có công suất tương đối thấp thường được bảo vệ bằng cầu chì ở phía điện áp cao và cầu chì hoặc cầu dao ở phía đường dây đầu ra điện áp thấp. Dòng cầu chì của cầu chì cao áp được chọn có tính đến cài đặt từ dòng điện từ hóa tăng khi bật máy biến áp dưới điện áp vận hành. Với suy nghĩ này, dòng định mức của cầu chì

trong đó Azhs-dòng điện của cầu chì cao áp, A, Azn.tr. - dòng điện danh định của máy biến áp, A.

Sự tương ứng của cầu chì điện áp cao với máy biến áp được bảo vệ bởi chúng với điện áp 6-10 kV được đưa ra trong sách tham khảo. Bảo vệ bằng cầu chì được thực hiện về mặt cấu trúc theo cách đơn giản nhất, nhưng có những nhược điểm - sự không ổn định của các tham số bảo vệ, có thể dẫn đến sự gia tăng không thể chấp nhận được trong thời gian đáp ứng bảo vệ đối với một số loại hư hỏng bên trong của máy biến áp. Với bảo vệ bằng cầu chì, khó khăn nảy sinh trong việc phối hợp bảo vệ các phần mạng lân cận. Rơle tiên tiến hơn bảo vệ dòng điện quá dòng của máy biến áp (Hình 1).

Quả sung. 1. Sơ đồ bảo vệ quá dòng chống quá tải máy biến áp hai cuộn dây giảm áp có nguồn trực tiếp

Máy biến dòng CT được cấp nguồn từ phía điện áp cao (nguồn). Nếu chúng được lắp đặt ở phía điện áp thấp (như thể hiện trong sơ đồ có đường chấm chấm), thì bảo vệ sẽ chỉ hoạt động trong trường hợp có sự cố ở thanh cái 6,6 kV và các tải liên quan, vì trong trường hợp này có một đoạn ngắn dòng điện trong mạch sẽ không đi qua máy biến dòng...

Nếu bất kỳ pha nào trong ba pha của máy biến áp bị hỏng, dòng điện ngắn mạch sẽ đi qua máy biến dòng tương ứng, đóng các tiếp điểm của rơle vận hành T, sẽ kích hoạt rơle thời gian B và qua nó là rơle trung gian P, dòng điện vận hành sẽ kích hoạt cuộn dây tác động KO-1, cuộn dây này sẽ ngắt bộ ngắt B1 bằng cách ngắt kết nối máy biến áp bảo vệ.

Cơm. 2. Sơ đồ bảo vệ quá dòng máy biến áp

Trong bộ lễ phục. Hình 2 cho thấy sơ đồ của một trạm biến áp cung cấp cho hai nhóm phụ tải ở phía hạ áp.Ở đây máy biến áp được bảo vệ ở cả hai phía với điện áp cao hơn và thấp hơn. Cả hai phần được cung cấp bởi các công tắc riêng biệt. Đối với hoạt động bình thường, mạch cung cấp ba bộ bảo vệ quá dòng: hai trong số chúng ở phía điện áp thấp hơn và một ở phía điện áp cao hơn.

Dòng điện hoạt động của bảo vệ được lắp đặt ở phía điện áp thấp được chọn theo tải của mạch, có tính đến dòng khởi động của động cơ được phục vụ bởi phần này của mạch. Độ trễ được chọn theo các điều kiện chọn lọc với bảo vệ của các phần tử được kết nối với phần này của mạch.Dòng điện hoạt động của bảo vệ được lắp đặt ở phía điện áp cao được xác định bởi tổng tải của hai phần, có tính đến dòng điện khởi động của động cơ điện, và tốc độ màn trập cao hơn một bước so với tốc độ màn trập phía điện áp thấp.

Để bảo vệ quá dòng cho ba máy biến áp cuộn dây, một bộ thiết bị bảo vệ là không đủ. Để chỉ ngắt kết nối một cuộn dây trong trường hợp hệ thống một điện áp bị lỗi và giữ cho máy biến áp hoạt động với hai cuộn dây khác, cần cung cấp cho mỗi cuộn dây của máy biến áp một bộ bảo vệ quá dòng độc lập... Dòng điện vận hành được chọn theo tải trên mỗi cuộn dây. Độ trễ được đặt theo điều kiện chọn lọc với sự bảo vệ của các phần tử khác trong mạng với một điện áp nhất định.

Máy biến áp điện thường cho phép quá tải đáng kể. Như vậy, một máy biến áp có thiết kế bình thường cho phép quá tải gấp đôi trong 10 phút. Thời gian này là khá đủ để nhân viên trực dỡ máy biến áp.Do đó, bảo vệ quá tải được lắp đặt trên các máy biến áp có công suất từ ​​​​560 kVA trở lên. Trong các trạm biến áp có nhân viên thường trực trực, bảo vệ hoạt động dựa trên tín hiệu và trong các trạm biến áp không có nhân viên thường trực trực, bảo vệ ngắt máy biến áp quá tải hoặc một phần phụ tải của nó.

Bảo vệ quá dòng tức thời có vùng tác động hạn chế gọi là quá dòng... Để đảm bảo tính chọn lọc trong vùng phủ, việc ngắt dòng điện được xác lập bằng các dòng ngắn mạch phía hạ áp máy biến áp, bằng các dòng khởi động của các động cơ điện, bởi dòng điện ngắn mạch (SC) ở cuối đường dây hoặc ở đầu đoạn tiếp theo. Bản chất của sự thay đổi dòng điện ngắn mạch khi điểm ngắn mạch được loại bỏ khỏi nguồn điện được thể hiện trong hình.

Cơm. 3. Sơ đồ bảo vệ dòng điện

Dòng ngắt hoạt động được chọn sao cho nó không bị ngắt trong trường hợp có sự cố trên đường dây liền kề. Đối với điều này, dòng điện hoạt động phải lớn hơn dòng điện ngắn mạch tối đa của thanh cái điện áp thấp.

Vùng phủ sóng được xác định bằng đồ thị như trong Hình 3. Các dòng điện chạy trong thời gian ngắn mạch ở đầu (điểm 1) và ở cuối đường dây (điểm 5) cũng như ở các điểm 2 — 4 được tính toán. đường cong thay đổi dòng điện ngắn mạch từ nguồn điện được vẽ từ xa (đường cong 1). Dòng điện cắt được xác định và dòng điện cắt 2 được vẽ trên cùng một đồ thị. Giao điểm của đường cong 1 với đường 2 xác định điểm cuối của vùng cắt (phần tô đậm).

Dòng điện ngắt có thể bảo vệ cả một đường dây mà chỉ có một máy biến áp nối vào, nếu chọn dòng điện tác động ngắt để nó không tác động trong trường hợp có sự cố hạ áp ra khỏi máy biến áp cần bảo vệ. Để làm điều này, việc tính toán phải tính đến dòng điện ngắn mạch tối đa quan sát được trên các thanh cái điện áp thấp. Trong trường hợp này, việc ngắt dòng điện sẽ bảo vệ đường dây, thanh cái và một phần cuộn dây cao áp của máy biến áp một cách đáng tin cậy.

Sơ đồ ngắt khác với sơ đồ bảo vệ quá dòng ở chỗ không có rơle thời gian, thay vào đó các rơle trung gian được lắp đặt. Bảo vệ quá tải chỉ bảo vệ một phần của dòng, vì vậy nó được sử dụng làm bảo vệ bổ sung. Việc sử dụng ngắt dòng điện giúp tăng tốc độ ngắt sự cố kèm theo giá trị cao nhất của dòng điện ngắn mạch và giảm thời gian trễ của bảo vệ quá dòng. Khi ngắt dòng điện được kết hợp với bảo vệ quá dòng, sẽ có được bảo vệ dòng điện theo bước thời gian: giai đoạn đầu tiên (ngắt) hoạt động ngay lập tức và các giai đoạn tiếp theo có độ trễ thời gian.