Prezentatsia1

1. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем

Список рекомендуемой литературы:
1. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебник для
вузов. – 4-е изд., перераб. и доп.. – М.: Высш. школа, 2006. – 639 с.
2. Овчаренко Н.И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем:
Учебник для вузов / Под ред. А.Ф. Дьякова. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. – 504 с.: ил.
3. Курбацкий В.Г., Попик В.А. Автоматика электроэнергетических систем: Учебное
пособие. – Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2004. – 188 с.
4. В.А. Попик, Ю.Н. Булатов. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения:
Учебное пособие. – Братск: БрГУ, 2014. – 280 с.

2.

Основные требования, предъявляемые к
защитам от коротких замыканий
1) Селективность (избирательность) – способность защиты отключать
только повреждённый участок.
2) Быстродействие.
3) Чувствительность – способность защиты срабатывать при самом
удалённом, самом слаботочном КЗ.
КЧ
I КЗ. min
I с.з.

3.

4) Надёжность – вероятность безотказной работы защиты.
Высокая надёжность достигается простой схемой, надёжностью каждого
элемента и резервированием. Наибольшее распространение получили два
вида резервирования:
а) последовательное (дальнее) резервирование;
б) параллельное (ближнее) резервирование.
5) Экономические требования.

4.

Общие принципы построения систем релейных защит
Любая релейная защита состоит из ряда элементов определенным образом
соединенных между собой. По назначению элементы могут
подразделяться на датчики, усилители, стабилизаторы, распределители,
двигатели, запоминающие устройства, реле.
Реле – это элемент, у которого при плавном изменении входного сигнала
выходной сигнал изменяется скачкообразно (дискретно).

5.

Схема любой защиты состоит из двух частей: измерительной и оперативной.
Измерительная часть состоит из чувствительных элементов и реле,
непрерывно контролирующих состояние защищаемого объекта (реле тока,
реле напряжения, реле частоты, тепловые реле).
При возникновении короткого замыкания или ненормального режима эти
реле срабатывают и подают сигнал на оперативную часть схемы.
Оперативная часть схемы выполняет определённую совокупность
логических операций в зависимости от характера входных сигналов,
поступающих от измерительной части схемы.
В основе функционирования любой оперативной схемы заложены три
основных логических операции.

6.

7.

Датчики, применяемые в релейной защите
Датчики – это чувствительные элементы, преобразующие контролируемую
величину в выходной сигнал, удобный для дальнейшего использования.
Трансформаторы тока
w1
I1
w2
I2
KA
A
Трансформаторы тока предназначены для измерения и преобразования тока
высоковольтных цепей в токи удобные для работы низковольтных приборов.

8.

Магнитодвижущая сила (МДС) первичной обмотки I1 w1
и МДС вторичной обмотки I 0 w1 в совокупности создают МДС намагничивания
и соответствующие магнитные потоки в сердечнике:
I w I w I w
1 1
2 2
0 1
Ф1 Ф2 Ф0
В режиме короткого замыкания, когда сопротивление вторичной цепи мало, МДС
первичной обмотки практически полностью уравновешивается МДС вторичной
обмотки, а МДС намагничивания составляет I0 w1 2 5% I1w1
и ей можно пренебречь.
Считая I 0 w1 0 , можно записать I1w1 - I2 w2
Тогда
I1
I1 , где w2
I2
kTA – коэффициент трансформации
w2 w1
kTA
w1
трансформатора тока.
Трансформаторы тока имеют погрешность, определяемую по выражению:
f TA%
kTA I1 I 2
100%
I1

9.

Трансреакторы
w1
I1
w2
KV
I2
V
Трансреакторы – это устройства, предназначенные для измерения тока, и
имеющие выход по напряжению.
Магнитный поток Ф1 I1 создаёт во вторичной обмотке ЭДС
E2 4,44 w2Ф1 f kI1
Благодаря воздушному зазору поток Ф0 Ф1
сравнительно невелик, сердечник ненасыщен и характеристика трансреактора
близка к линейной.

10.

Трансформаторы напряжения
U1
w1
w2
Трансформатор напряжения предназначен для
измерения
и
преобразования
напряжения
высоковольтных
сетей
в
напряжение
низковольтных цепей, более удобное для работы
систем управления и автоматики.
U2
V
w1 U1
В соответствии с теорией работы трансформаторов можно записать: w2 U 2
U1
U
Тогда U 2
1 , где w1 k – коэффициент трансформации
TV
w1 w2 kTV
w2
трансформатора напряжения.
Для того чтобы погрешность в трансформации была как можно меньше,
трансформатор напряжения должен работать в режиме, близком к режиму
холостого хода. Тем не менее, погрешность существует:
f TV%
kTV U1 U 2
100%
U1

11.

Делители напряжения
Токовые шунты
Uвых I R Ш
R2
U вых U вх
R1 R 2
Схема совместного использования шунта и делителя напряжения

12.

Способы включения реле на ток и напряжение сети
Обмотки реле могут включаться на ток и напряжение сети
непосредственно или через измерительные трансформаторы тока и
напряжения. Реле первого типа называются первичными, второго типа –
вторичными.

13.

Способы воздействия реле на выключатели
Существует два способа воздействия
выключателя: прямой и косвенный.
защиты
на
отключение
1
3
Fэ
4
2
3
Fэ
2
6
4
Fп
U
Fп
5
5
БК
1
ТА
ТА

14.

Источники оперативного тока
Оперативным током называется ток, питающий цепи дистанционного
управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты,
автоматики, телемеханики и различные виды сигнализации.
Постоянный оперативный ток
В качестве источника постоянного тока используются аккумуляторные
батареи с напряжением 110–220 В, а на небольших подстанциях 24–48 В,
от которых осуществляется централизованное питание оперативных
цепей всех присоединений.
1) первая секция – управления и автоматики
ЕС
ЕС
-
+
2) вторая секция – шины сигнализации
ЕН
ЕН
-
+
3) третья секция – шины включения
ЕY
+
ЕY
-

15.

Переменный оперативный ток
Для питания оперативных цепей переменным током используется ток или
напряжение сети. В соответствии с этим в качестве источников
переменного оперативного тока служат трансформаторы тока (ТА),
трансформаторы напряжения (ТV) и трансформаторы собственных нужд.
Применяются также комбинированные источники оперативного тока

16.

17.

Электромеханические реле
Электромеханические реле – это реле, которые управляют выходными
цепями путём замыкания или размыкания контактов.
По принципу устройства электромеханические реле делятся на
электромагнитные, индукционные и магнитоэлектрические.
Электромагнитные реле
1 - электромагнит, 2 - стальной подвижный якорь, 3- подвижный контакт, 4 неподвижные контакты, 5 - противодействующая возвращающая пружина, 6 – упор,
7 - специальный притирающий механизм.
Ip
Ф
5
1
2 Fn
6
3
7
Fпр
δ
δ
Ф
1
4
Ip
Ip
Fэ
α
4
2
5
6
3
Ф
Fэ
Fэ
4
Fn
6
3
5
а)
2
1
Ip
б)
в)
а) с втягивающимся якорем (применяется в магнитных пускателях); б) клапанного
типа (применяется во всех вспомогательных и промежуточных реле); в) с
поворотным якорем (реле тока и реле напряжения)

18.

Индукционные реле

19.

Магнитоэлектрические реле
1 - постоянный магнит, 2 - подвижная рамка, 3 - обмотка, 4 - контакты
1
F3
3
d
Ф
Ф
N
S
2
F3
4
Ф
S
N
3
Ip

20.

Полупроводниковые реле (электронные реле)
Применение полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов и др.)
позволяет уменьшить размеры реле, снизить потребление мощности от
измерительных трансформаторов, повысить чувствительность, улучшить
характеристики и выполнить реле без контактов и движущихся частей.
С использованием полупроводников могут выполняться как основные реле
(реле тока, напряжения, мощности, сопротивления и т.д.), так и элементы
логической части схем защит.
Наибольшее распространение получили реле, включаемые на ток или
напряжение сети через выпрямители, выполняемые с помощью
полупроводниковых диодов
Р
1
4
ТА
В
2
3
С

21.

В качестве реле, используемых операционные усилители, широкое
распространение получили реле тока (РСТ-11, РСТ-14) и реле напряжения
(РСН-15, РСН-17).
инверт. вход
+
выход
неинверт. вход
Принципиальная схема узла сравнения реле тока и напряжения
Uвх
+15В
R1
A1
UвыхA1
UвхА2
R3
A2
R5
Uвых
VD1
R2
R4
VD2
Uоп2
Uоп1
R8
R9
R10
R11
R12
R13
C1
0
1.6
0.8
0.4
0.2
0.1
VD3
R7
R6
Uвых

22.

Номенклатура современных электронных реле, предлагаемых различными
производителями, достаточна широка. В нее входят: реле времени, реле
контроля тока, реле контроля напряжения, реле контроля нагрузки
двигателя, реле контроля уровня жидкостей, реле контроля изоляции и т.д.
Ключевые характеристики электронных реле – это простота в эксплуатации
и универсальность. При своих небольших размерах многофункциональные
реле имеют полный набор функций, позволяющих достаточно гибко
встроить их в практически любой технологический процесс. При
изменении параметров процесса реле можно с легкостью перенастроить,
выбрав необходимую функцию.
Достоинства электронных реле:
1) Абсолютные шкалы;
2) Непосредственная уставка выдержек на реле времени и пороговых
значений на измерительных реле и реле контроля;
3) Индикация состояния и контроль функционирования;
4) Светодиоды на лицевой панели отображают все текущие состояния, чем
упрощают ввод в эксплуатацию и поиск неисправностей;
5) Безопасность;
6) Защита от ненадлежащего изменения выставленных временных и/или
пороговых значений;
7) Малые размеры.

23.

24.

Токовые защиты
Принцип работы токовой защиты заключается в следующем: защита
срабатывает, если ток защищаемого объекта становится больше или равен
току срабатывания защиты (току уставки), т.е. I I
с.з.
Первыми токовыми защитами были защиты при помощи плавких
предохранителей. Большое распространение получили два основных вида
токовых защит: токовые отсечки (ТО) и максимальные токовые защиты
(МТЗ).
Плавкие предохранители
Работа плавких предохранителей основана на сгорании плавкой вставки,
когда ток, протекающий по ней, становится больше или равен току
плавления плавкой вставки.
Плавкая вставка предохранителя является простейшей токовой защитой с
зависимой от тока характеристикой выдержки времени. Она
предназначена для защиты электроустановок от токов КЗ и от длительной
перегрузки.

25.

Защита предохранителями радиальной сети с односторонним питанием
При выборе предохранителя F1 следует
учитывать условия:
Т
U пр.ном U C и I пр.откл I к max
а его плавкую вставку выбирают с
учётом следующего:
F1
К1
I вс.ном k Н I раб. max (первое условие),
I вс.ном I пер / k пер
(второе условие),
I вс.ном I к.min /(10 15) (третье условие)
F2
F3
F4
F5
F6
К2
М1
М2
М3
М4
М5

26.

Ток кратковременной перегрузки Iпер принимается большим из двух
значений, рассчитанных:

27.

Токовые отсечки мгновенного действия
I
( 3)
КЗ
U
3 Х К
Iс.з. k Н I(3)
КЗ ( Б)
Принцип настройки ТО заключается в следующем: токовая отсечка
«отстраивается» от максимального тока КЗ в конце защищаемого участка,
т.е.

28.

Подключение реле к трансформаторам тока по схеме полной звезды
I реле
К сх
I ТА
I реле
I ТА
1
Подключение реле к трансформаторам тока по схеме полного треугольника
I реле
К сх
I с.р.
I с. з.
К ТА
К сх
I ТА
I реле
I ТА
3

29.

Токовые отсечки нулевой последовательности
Защиты
нулевой
последовательности
подсоединяются к сети по специальным
схемам
фильтра
токов
нулевой
последовательности
G
А
ТО0
1
ВЛ
Б ТО0
А
В
С
КА0
ТА
ВЛ
В
2
При замыкании на землю по защитам нулевой последовательности протекает
тройной ток нулевой последовательности, поэтому ток срабатывания первой
защиты должен быть больше 3-го тока нулевой последовательности,
протекающего по защите при КЗ на землю в конце защищаемого участка:
I с.з.1 К Н 3I 0 max

30.

Специальных трансформаторов тока для обеспечения защиты нулевой
последовательности
не
нужно,
поэтому
защиты
нулевой
последовательности рассматриваются как дополнение к основным
защитам, а токовое реле этой защиты включается в нулевой провод.
Измерительная схема
комплекта защит ТО+ТО0
Оперативные цепи ТО+ТО0
Q
КА1
КА2
КА3
ТА
КА0
ЕС
KL1
КА1
КА2
КА 3
КА0
KL1.1
Q
YAT
ЕС

31.

Максимальная токовая защита (МТЗ)
Селективность МТЗ обеспечивается за счёт различия в выдержках времени
срабатывания.
Принцип обеспечения селективности МТЗ заключается в том, что чем
ближе к источнику питания, тем выдержка времени срабатывания защиты
должна быть больше
К Н К зап
I с.з.
I раб. max
КВ

32.

Измерительная схема МТЗ
Оперативные цепи МТЗ
ЕС
Q
ТА
КА1
КА1
КА2
КА2
КА3
КА3
КТ1
КТ1.1
KL1
KL1.1 Q
YAT
ЕС

33.

Максимальная токовая защита нулевой последовательности
G
МТЗ
МТЗ0
МТЗ
110
кВ
Т1
МТЗ0
2
1
tс.з. , с
Т2 110/10
МТЗ
К1
3
t1
t01
t2
t02
t3
l , км
I с.з. К Н I нб. max расч. I нб.max расч. К одн. К а % I (КЗ3)max
100%

34.

Измерительная схема МТЗ+МТЗ0
Оперативные цепи МТЗ+МТЗ0
ЕС
Q
ТА
КА1
КА1
КА2
КА2
КА3
КА3
КТ1
КТ2
КА0
КА0
КТ1.1
Функциональная схема комплекса МТЗ+МТЗ0
KL1
КТ2.1
KL1.1
Q
YAT
ЕС

35.

Многоступенчатые токовые защиты
На линиях 3, 6, 10, 35 кВ на каждом выключателе устанавливаются две защиты: ТО и
МТЗ. В этом случае на передний план выходят достоинства этих защит, и все участки
оказываются защищёнными. При КЗ в начале участка срабатывает ТО, а если КЗ
произошло в конце участка, там где у ТО зона нечувствительности, то срабатывает МТЗ.
А ТО+МТЗ
G
1
I, А
tс.з.
Б
ВЛ
ТО+МТЗ
ВЛ
В
Настройка защит:
2
1) у ТО
IК( 3)
2) у МТЗ I К Н К зап I
с.з.
раб. max
tс.з.1
I
КВ
ТО1
с. з.
tс.з.2
2
I сТО
. з.
Б
IКЗ
ТО1
МТЗ1
В
IКЗ
ТО2
в конце участка
I с. з. K Н I КЗ
max
МТЗ2
l, км
Рис. Диаграмма селективности защит ТО+МТЗ
Достоинства двухступенчатых защит ТО+МТЗ:
1) резервирование;
2) отсутствие зон нечувствительности.

36.

На наиболее ответственных участках, особенно в системе 35 (110) кВ применяются
трёхступенчатые токовые защиты. В этом случае на каждом выключателе
устанавливают 3 защиты: ТО, ТОВ и МТЗ.
G
ТО+ТОВ+МТЗ
ТО+ТОВ+МТЗ
ТО+МТЗ
1
2
3
2.1
3.1
МТЗ1
МТЗ2
МТЗ3
ТОВ2
ТОВ1
ТО1
ТО2
ТО3
l
Рис. Диаграмма селективности защит ТО+ТОВ+МТЗ
Настройка защит производится обычным способом. В трёхступенчатых защитах МТЗ
является чисто резервной защитой. В системе 110 кВ, если она обслуживается токовыми
защитами, на выключателях могут устанавливаться 5 защит: ТО+ТОВ+МТЗ+ТО0+МТЗ0.

37.

Измерительная схема комплекса
токовых защит ТО+ТОВ+МТЗ
Оперативная схема комплекса
защит ТО+ТОВ+МТЗ
ЕС
Q
ТОВ
ТО
КА1
КА4
МТЗ
КА7
КА2
КА5
КА8
КА3
КА6
КА9
КL1
КА1
ЕС
КА 2
КА 3
КТ1.1
КТ2.1
ТА
КТ1
КА 4
КА 5
КА6
КТ2
КА 7
КА 8
КА9
KL1.1
Q
YAT

38.

Функциональная схема комплекса защит ТО+ТОВ+МТЗ
КА1
КА2
1
1
(«или»)
(«или»)
КА3
КА4
КА5
1
(«или»)
D 1
КА6
КА7
КА8
1
(«или»)
КА9
D 2
И.0.
Q

39.

Способы повышения чувствительности токовых защит
Широкое распространение получили два основных способа повышения чувствительности
токовых защит: применение блокировки минимального напряжения и применение
фильтров токов обратной последовательности.
• Применение блокировки минимального напряжения: смысл этого способа
заключается в том, что помимо токовых реле, в защиту вводят ещё реле
минимального напряжения, и тогда для того, чтобы защита сработала, нужно будет
выполнить 2 условия: I I с.з . U U с.з.
При запусках и самозапусках электродвигателей напряжение, как правило, изменяется
незначительно, а при КЗ повышается ток и сильно снижается напряжение. Таким
образом реле напряжения распознает произошло ли КЗ или ток возрос из-за запуска
(самозапуска) двигателей.
При запуске двигателей реле напряжения блокирует защиту. Поэтому при настройке
МТЗ нет необходимости отстраивать её от токов самозапуска. В формуле расчёта
уставки можно принять К зап . 1
Тогда
I с. з .
КН
I раб .max снизится в 2-3 раза. Во столько же раз увеличится
КВ
коэффициент чувствительности
КЧ
I К min
I с. з .

40.

Измерительная схема МТЗ с применением блокировки
минимального напряжения:
KV1, KV2 и KV3 – реле напряжения
Оперативная схема МТЗ с блокировкой
минимального напряжения
ЕС
Q
КА1
ТV
КА2
КТ1
КА1
KV1
КА2
KV2
КА3
KV3
КА3
КV1
ТА
KV2
КТ1.1
KL1
Q
YAT
KL1.1
KV3
КА1
КА2
1
&
(«и»)
КА3
D
И.0.
Q
(«или»)
КV1
1
(«не»)
КV2
1
(«не»)
КV3
1
(«или»)
1
(«не»)
Функциональная схема МТЗ с блокировкой
минимального напряжения
ЕС

41.

• Применение фильтров токов обратной последовательности (ФТОП):
Токи обратной последовательности возникают при всех несимметричных КЗ.
ФТОП не пропускает рабочие токи, а пропускает только токи несимметричных КЗ,
то есть защиту отстраивать от рабочих токов не нужно.
Однако в силу несовершенства фильтров, по реле протекают токи небаланса, которые
приблизительно на порядок меньше рабочих токов. Ток срабатывания защиты, таким
образом, отстраивается от токов небаланса: I с.з. К Н I нб. max расч.
В результате коэффициент чувствительности
К Ч повышается.
Применение ФТОП не позволяет защите реагировать на трёхфазные КЗ, поэтому в
комплекс МТЗ включается дополнительное токовое реле KA4
Q
КА4
КА 1
ФТОП
КА 2
КА3
ТА
Рис. Измерительная схема защиты с ФТОП

42.

Защита низковольтных электродвигателей
Для защиты асинхронных электродвигателей 660 В и 380 В применяются
плавкие предохранители, автоматы, тепловые реле, встроенные в
магнитные пускатели. Коммутационными аппаратами для двигателей
низкого напряжения служат магнитные пускатели или контакторы. Защиты
и цепи управления выполняют на переменном оперативном токе.
Защита автоматами имеет некоторые преимущества перед защитой
плавкими предохранителями, в частности существует возможность
быстрого включения после срабатывания и отключение сразу трёх фаз.
Выбор автоматов осуществляется по следующим условиям:
•По напряжению: U авт .ном U С
•По предельному допустимому току отключения:
Iоткл.пред. I КЗ max

43.

Защита электродвигателей малой мощности:
КМ – магнитный пускатель; КК – тепловая защита (обычно встроена в
магнитный пускатель)
стоп
КМ
КМ
пуск
КМ
КК
КК
КК
КК
М
Защита
минимального
напряжения
двигателей,
коммутируемых
магнитными пускателями, не требует дополнительных устройств, т.к.
магнитные пускатели отключаются сами при исчезновении напряжения.

44.

Двигатели средней мощности имеют в качестве защит от КЗ на зажимах и
в начале статорной обмотке токовые отсечки (ТО). При этом ТО не
должна срабатывать при пуске электродвигателя.
I с.з. К Н I пуск
КF
КМ
стоп
пуск
КМ
КМ
КА1.1 КА1.2 КК
КF
КК
КА1 (РТ-80)
ТА
М
Вторая защита электродвигателей средней мощности – это максимальная
токовая защита (МТЗ). МТЗ работает как резервная защита при КЗ, но её
главное назначение – защита от перегрузки.
КН
I с.з.
I ном.дв.
КВ

45.

ЗАЩИТЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Основными видами повреждений в трансформаторах и автотрансформаторах
являются:
1) замыкания между фазами внутри кожуха трансформатора и на наружных
выводах обмоток (точка К1);
2) замыкания в обмотках между витками одной фазы (так называемые витковые
замыкания, точка К2);
3) замыкания на землю обмоток или их наружных выводов (точка К3);
4) повреждение магнитопровода трансформатора, приводящее к появлению
местного нагрева и «пожару стали».
К1
К3
К2
Наиболее частым ненормальным режимом
работы трансформаторов является появление в
них сверхтоков, т.е. токов, превышающих
номинальный ток обмоток трансформатора.
Появления сверхтоков возникает в следующих
случаях:
1) При внешнем КЗ.
2) При перегрузках.

46.

Общий обзор защит трансформаторов
1) На трансформаторах мощностью до 500 кВА в качестве защит от всех видов
повреждений и ненормальных режимов применяются плавкие предохранители,
либо простейшие автоматы.
2) На трансформаторах мощностью 500-6300 кВА применяются токовые
защиты: ТО – от КЗ в основном на первичных зажимах и в первичной обмотке; МТЗ
от сверхтоков; МТЗ от перегрузки.
3) На всех масляных трансформаторах применяется ещё и газовая защита,
первая ступень которой действует на сигнал, а вторая – на отключение.
4) На трансформаторах мощностью выше 6300 кВА в качестве основной защиты
от всех внутренних повреждений применяется продольная дифференциальная
защита (ПрДЗ). Дополнительно к ней устанавливаются МТЗ от сверхтоков, МТЗ от
перегрузки и газовая защита.
5) На некоторых трансформаторах устанавливается защита нулевой
последовательности типа МТЗ. При этом ПУЭ рекомендует устанавливать МТЗ0 на
двухобмоточных повышающих трансформаторах, на всех автотрансформаторах
(АТ), на трёхобмоточных трансформаторах с двухсторонним питанием.

47.

Токовые защиты силовых трансформаторов
Для
двухобмоточных
трансформаторов
токовые
защиты
всегда
устанавливаются со стороны питания. Для трансформаторов средней мощности
(500-6300 кВА) токовая отсечка мгновенного действия является основной защитой
от КЗ на первичных зажимах и в первичной обмотке, вторичная обмотка и
вторичные зажимы попадают в зону нечувствительности этой защиты.
Настройка ТО осуществляется следующим образом:
1) отстройкой от максимального (трёхфазного) тока КЗ на вторичных зажимах
трансформатора:
( 3)
( 3)
I с. з. К Н I КЗ
К Н 1,2 I КЗ - трёхфазный ток КЗ на вторичных шинах трансформатора
2) отстройкой от броска тока намагничивания при включении трансформатора:
I с. з. (4 5) I ном.тр.
Из этих двух токов для
настройки
выбирается
большее значение.
I, А
I нам
I ном
t, с
0,05 0,1 с

48.

Максимальная токовая защита от сверхтоков (МТЗсв) в трансформаторах
средней мощности в дополнение к ТО защищает вторичную обмотку и вторичные
зажимы трансформатора от КЗ, а также резервирует защиты присоединений к
трансформатору.
Ток срабатывания для МТЗсв определяется по выражению:
I с. з .
КН КЗ
I раб.max
КВ
МТЗсв
внеш. защит
t
t
t
Выдержка времени срабатывания МТЗсв определяется как: с. з.
с. з .
Максимальная токовая защита от перегрузки трансформатора (МТЗпер), как
правило, работает на сигнал. Обычно перегрузка симметричная, поэтому защита
выполняется одним реле по какой-либо фазе.
Ток срабатывания МТЗпер определяется по выражению:
КН
I с. з .
I ном.тр.
КВ
МТЗпер
МТЗсв
t
t
t
с
.
з
.
с
. з.
Время срабатывания МТЗпер определяется по выражению:
Защиты трансформатора должны проверяться на чувствительность по
коэффициенту чувствительности:
1) для ТО
)
I кз( 2min
А
КЧ
1,3
I с. з.
2) для МТЗсв
)
I кз( 2min
Б
КЧ
1,5
I с. з.

49.

Измерительная схема токовых защит двухобмоточного трансформатора
питание
А
ТО
кА1
МТЗсв
МТЗпер
кА4
кА7
кА2
кА5
кА3
кА6
Q1
ТА
Т
Q2
Б
( 3)
I КЗ

50.

Упрощенная оперативная схема токовых защит двухобмоточного трансформатора
KSG2
+ЕС
-ЕС
KL1
KA1
KA2
KA3
KT1.1
KT1.2
на сигнал
KT1
KA4
KA5
KA6
KT2
KA7
YAT1
KL1.1
Q1
KL1.2
YAT2
Q2
KSG1
на сигнал
Обычно
двухобмоточный
трансформатор
отключается
защитой с двух сторон.
У
любого
масляного
трансформатора
имеется
ещё
механическая – газовая защита,
которая расположена в патрубке
между
основным
баком
трансформатора
и
бачком
расширителя.
Газовая
защита
обычно имеет две ступени: одна
ступень (статическая) реагирует на
уровень масла (KSG1) и действует
на
сигнал;
вторая
ступень
реагирует на бурное выделение
газов в масле (KSG2) и действует
на отключение.

51.

Особенности токовых защит в трёхобмоточном трансформаторе
пит.
вед.
t МТЗсв
t МТЗсв
t
ТО в трёхобмоточных трансформаторах
или автотрансформаторах так же ставятся
со стороны питания. МТЗсв и МТЗпер
устанавливаются со всех сторон, на всех
обмотках.
На сторонах, где нейтраль изолирована
обычно
используется
2-х
трансформаторная схема включения реле.
МТЗсв на ведомых сторонах (там, где
нет питания) обычно имеют 2 выдержки
времени: 1-ой меньшей выдержкой
времени МТЗсв действует только на свои
выключатели; с несколько большей
выдержкой времени эта же МТЗсв
отключает трансформатор со всех сторон
(т.е. действует на все выключатели).
МТЗсв со стороны питания сразу
отключает трансформатор со всех сторон,
но её выдержка времени должна быть
больше на ступень селективности, чем у
МТЗсв ведомой стороны:
Защита от перегрузки (МТЗпер) как правило, устанавливается со всех сторон.

52.

Защита нулевой последовательности трансформаторов
Согласно ПУЭ в обязательном порядке защита от КЗ на землю должны
устанавливаться:
1) на всех повышающих трансформаторах;
2) на всех автотрансформаторах;
3) на 3-х обмоточных трансформаторах с двухсторонним питанием;
4) на цеховых трансформаторах с соединением обмоток / или / 0
со стороны напряжения 0,4 кВ.
КА0
Способы
подключения
защит
нулевой
последовательности могут быть различные: если
имеется трансформатор (110, 220 кВ) с соединением
обмоток в Y, но без заземлённой нейтрали на данном
трансформаторе, то защита включается через
КА0
трансформаторы тока, соединённых по схеме
фильтра токов нулевой последовательности; если
нейтраль заземлена, то защита ставится на нейтраль
И в том и в другом случае защита отстраивается от
токов небаланса при внешних (обычно трёхфазных) КЗ.
Для МТЗ0 I с. з. К Н I нб.max расч. К Н 1,2
На цеховых трансформаторах защита устанавливается
на заземлении. Практически установлено, что
настройка таких защит определяется номинальным
током трансформатора, т.е. I с. з . I ном.тр .