Protección contra sobrecorriente de transformadores.

Los transformadores de potencia son estructuralmente lo suficientemente confiables debido a la ausencia de partes giratorias. Sin embargo, durante el funcionamiento son posibles y se producen daños e interrupciones del funcionamiento normal. Fallo de transformadores de potencia: rotación de circuitos, cortocircuito de la caja, cortocircuito de bobinados, cortocircuito de entradas, etc., modos anormales: sobrecargas inadmisibles, descenso del nivel de aceite, su descomposición por sobrecalentamiento, paso de un corto externo corrientes compuestas.

Los transformadores de potencia de potencia relativamente baja suelen estar protegidos por fusibles en el lado de alta tensión y fusibles o disyuntores en el lado de las líneas de salida de baja tensión. La corriente del fusible del fusible de alto voltaje se selecciona teniendo en cuenta la configuración de las sobretensiones de corriente magnetizante cuando el transformador de potencia se enciende bajo el voltaje de funcionamiento. Con esto en mente, la corriente nominal del fusible

donde Azhs-corriente del fusible de alto voltaje, A, Azn.tr. — corriente nominal del transformador, A.

La correspondencia de los fusibles de alto voltaje con los transformadores de potencia protegidos por ellos con un voltaje de 6 — 10 kV se da en los libros de referencia. La protección por medio de fusibles se lleva a cabo estructuralmente de la manera más simple, pero existen desventajas: inestabilidad de los parámetros de protección, lo que puede conducir a un aumento inaceptable en el tiempo de respuesta de protección para algunos tipos de daños internos de los transformadores de potencia. Con la protección con fusibles, surgen dificultades para coordinar la protección de secciones de red adyacentes. Protección de corriente de sobrecorriente de relé más avanzada de transformadores (Fig. 1).

Higo. 1. El esquema de protección contra sobrecorriente contra sobrecarga de un transformador reductor de dos devanados con suministro directo.

Transformadores de corriente Los TC se alimentan desde el lado de alto voltaje (alimentación). Si se instalaron en el lado de baja tensión (como se muestra en el esquema con línea de puntos), entonces la protección solo funcionará en caso de fallas en las barras de 6,6 kV y las cargas asociadas, ya que en este caso hay un cortocircuito. las corrientes del circuito no pasarán a través de los transformadores de corriente...

Si alguna de las tres fases del transformador está dañada, la corriente de cortocircuito pasará por el transformador de corriente correspondiente, cerrará los contactos del relé de operación T, que actuará el relé de tiempo B, y a través de él el relé intermedio P, la corriente de operación activará la bobina de disparo KO-1 que disparará el interruptor B1 al desconectar el transformador de protección.

Arroz. 2. Esquema de protección de corriente de sobrecorriente del transformador.

En la Fig. 2 muestra un esquema de una subestación transformadora que alimenta dos grupos de cargas en el lado de baja tensión.Aquí el transformador está protegido en ambos lados con voltaje más alto y más bajo. Ambas secciones están alimentadas por interruptores separados. Para el funcionamiento normal, el circuito proporciona tres juegos de protección contra sobrecorriente: dos de ellos en el lado de voltaje más bajo y uno en el lado de voltaje más alto.

La corriente de operación de la protección instalada en el lado de baja tensión se selecciona de acuerdo con la carga de su circuito, teniendo en cuenta las corrientes de arranque de los motores alimentados por esta parte del circuito. El retardo se selecciona de acuerdo con las condiciones de selectividad con protección de los elementos conectados a esta parte del circuito.La corriente de operación de la protección instalada en el lado de alta tensión está determinada por la carga total de las dos secciones, teniendo en cuenta la corrientes de arranque de los motores eléctricos, y la velocidad de obturación es un paso más alta que la velocidad de obturación del lado de bajo voltaje.

Para la protección contra sobrecorriente de transformadores de tres devanados, un conjunto de dispositivos de protección no es suficiente. Para desconectar solo un devanado en caso de falla del sistema de voltaje único y mantener el transformador funcionando con otros dos devanados, es necesario alimentar cada devanado del transformador con un conjunto independiente de protección contra sobrecorriente... Se selecciona la corriente de operación según la carga de cada devanado. El retardo se establece en función de la condición de selectividad con la protección de otros elementos de la red con una tensión dada.

Los transformadores de potencia suelen permitir sobrecargas importantes. Así, un transformador de diseño normal permite doble sobrecarga en 10 minutos. Este tiempo es suficiente para que el personal de turno descargue el transformador.Por lo tanto, la protección contra sobrecarga se instala en transformadores con una capacidad de 560 kVA y superior. En subestaciones con personal permanente en turno, la protección actúa sobre la señal, y en subestaciones sin personal permanente en turno, la protección apaga el transformador sobrecargado o parte de su carga.

La protección contra sobrecorriente instantánea con un área de operación limitada se denomina sobrecorriente... Para garantizar la selectividad en el área de cobertura, la interrupción de la corriente se establece mediante las corrientes de cortocircuito en el lado de baja tensión del transformador, mediante las corrientes de arranque. de los motores eléctricos, por la corriente de cortocircuito (SC) al final de la línea o al comienzo del siguiente tramo. La naturaleza del cambio en la corriente de cortocircuito cuando el punto de cortocircuito se retira de la fuente de alimentación se muestra en la figura 1.

Arroz. 3. Esquema de protección actual

La corriente de corte de operación se selecciona de tal manera que no dispare en caso de fallas en la línea adyacente. Para ello, la corriente de funcionamiento debe ser superior a la corriente máxima de cortocircuito de los embarrados de baja tensión.

El área de cobertura se define gráficamente como se muestra en la Figura 3. Se calculan las corrientes que fluyen durante el cortocircuito al principio (punto 1) y al final de la línea (punto 5), así como en los puntos 2 a 4. Dependiendo de un la curva de cambio de corriente de cortocircuito de la fuente de alimentación se dibuja a partir de la distancia (curva 1). Se determina la corriente de disparo y en el mismo gráfico se dibuja la línea de corriente de disparo 2. El punto de intersección de la curva 1 con la línea 2 define el final de la zona de disparo (parte sombreada).

La corriente de interrupción puede proteger toda una línea a la que solo se conecta un transformador, si se elige la corriente de operación de interrupción para que no opere en caso de una falla de baja tensión que salga del transformador a proteger. Para ello, el cálculo debe tener en cuenta la máxima corriente de cortocircuito observada en las barras de baja tensión. En este caso, la interrupción de la corriente protegerá de forma fiable la línea, las barras y parte del devanado de alta tensión del transformador.

Los esquemas de disparo difieren de los esquemas de protección contra sobrecorriente en la ausencia de relés de tiempo, en lugar de los cuales se instalan relés intermedios. La protección contra sobrecarga protege solo una parte de la línea, por lo que se utiliza como protección adicional. El uso de la interrupción de corriente permite acelerar el disparo de fallas acompañadas de los valores más altos de corrientes de cortocircuito y reducir el tiempo de retardo de la protección de sobrecorriente. Cuando se combina la interrupción de corriente con la protección de sobrecorriente, se obtiene una protección de corriente por pasos de tiempo: la primera etapa (interrupción) opera inmediatamente, y las siguientes con retardo de tiempo.