Protezione da sovracorrente dei trasformatori
I trasformatori di potenza sono strutturalmente abbastanza affidabili grazie all'assenza di parti rotanti. Durante il funzionamento, tuttavia, sono possibili e si verificano danni e interruzioni del normale funzionamento. Guasto dei trasformatori di potenza: rotazione dei circuiti, cortocircuito della cassa, cortocircuito degli avvolgimenti, cortocircuito degli ingressi, ecc., modalità anomale: sovraccarichi inammissibili, abbassamento del livello dell'olio, sua decomposizione in caso di surriscaldamento, passaggio di un cortocircuito esterno correnti composte.
I trasformatori di potenza di potenza relativamente bassa sono generalmente protetti da fusibili sul lato dell'alta tensione e da fusibili o interruttori automatici sul lato delle linee di uscita a bassa tensione. La corrente del fusibile del fusibile ad alta tensione viene selezionata tenendo conto dell'impostazione dei picchi di corrente di magnetizzazione quando il trasformatore di alimentazione viene acceso sotto la tensione operativa. Con questo in mente, la corrente nominale del fusibile
dove Azhs-corrente del fusibile ad alta tensione, A, Azn.tr. — corrente nominale del trasformatore, A.
La corrispondenza dei fusibili ad alta tensione ai trasformatori di potenza da essi protetti con una tensione di 6 - 10 kV è riportata nei libri di consultazione. La protezione tramite fusibili viene eseguita strutturalmente nel modo più semplice, ma ci sono degli svantaggi: instabilità dei parametri di protezione, che può portare ad un aumento inaccettabile del tempo di risposta della protezione per alcuni tipi di danni interni dei trasformatori di potenza. Con la protezione tramite fusibile, sorgono difficoltà nel coordinare la protezione delle sezioni di rete adiacenti. Protezione da sovracorrente di sovracorrente più avanzata dei trasformatori (Fig. 1).
Fico. 1. Lo schema di protezione da sovracorrente contro il sovraccarico di un trasformatore step-down a due avvolgimenti con alimentazione diretta
Trasformatori di corrente I TA sono alimentati dal lato ad alta tensione (alimentazione). Se sono state installate sul lato bassa tensione (come indicato nello schema con una linea tratteggiata), allora la protezione funzionerà solo in caso di guasti alle sbarre 6,6 kV e ai carichi associati, poiché in questo caso si verifica un breve le correnti del circuito non passeranno attraverso i trasformatori di corrente...
Se una delle tre fasi del trasformatore è danneggiata, la corrente di cortocircuito passerà attraverso il corrispondente trasformatore di corrente, chiuderà i contatti del relè operativo T, che attiverà il relè temporale B, e attraverso di esso il relè intermedio P, la corrente di manovra attiverà la bobina di sgancio KO-1 che farà scattare l'interruttore B1 scollegando il trasformatore di protezione.
Riso. 2. Schema di protezione da sovracorrente del trasformatore
Nella fig. 2 mostra lo schema di una cabina di trasformazione che alimenta due gruppi di carichi lato bassa tensione.Qui il trasformatore è protetto su entrambi i lati con tensione maggiore e minore. Entrambe le sezioni sono alimentate da interruttori separati. Per il normale funzionamento, il circuito fornisce tre serie di protezioni da sovracorrente: due sul lato della tensione inferiore e una sul lato della tensione più alta.
La corrente di intervento della protezione installata sul lato bassa tensione viene scelta in funzione del carico del suo circuito, tenendo conto delle correnti di avviamento dei motori serviti da questa parte del circuito. Il ritardo viene selezionato in base alle condizioni di selettività con protezione degli elementi collegati a questa parte del circuito.La corrente di intervento della protezione installata sul lato alta tensione è determinata dal carico totale delle due sezioni, tenendo conto della correnti di avviamento dei motori elettrici e la velocità dell'otturatore è di un gradino superiore alla velocità dell'otturatore lato bassa tensione.
Per la protezione da sovracorrente di tre trasformatori di avvolgimento, un set di dispositivi di protezione non è sufficiente. Per scollegare un solo avvolgimento in caso di guasto del sistema monotensione e mantenere il trasformatore in funzione con altri due avvolgimenti, è necessario fornire a ciascun avvolgimento del trasformatore un set indipendente di protezione da sovracorrente... La corrente operativa è selezionata in base al carico su ciascun avvolgimento. Il ritardo è impostato in base alla condizione di selettività con la protezione di altri elementi della rete con una data tensione.
I trasformatori di potenza di solito consentono sovraccarichi significativi. Pertanto, un trasformatore di progettazione normale consente un doppio sovraccarico in 10 minuti. Questo tempo è abbastanza per il personale in servizio per scaricare il trasformatore.Pertanto, la protezione da sovraccarico è installata su trasformatori con una capacità di 560 kVA e oltre. Nelle sottostazioni con personale permanente in servizio, la protezione opera sul segnale, e nelle sottostazioni senza personale permanente in servizio, la protezione disinserisce il trasformatore sovraccarico o parte del suo carico.
Viene chiamata protezione da sovracorrente istantanea con un'area di funzionamento limitata sovracorrente... Per garantire la selettività nell'area di copertura, l'interruzione di corrente è impostata dalle correnti di cortocircuito sul lato a bassa tensione del trasformatore, dalle correnti di avviamento dei motori elettrici, dalla corrente di corto circuito (SC) a fine linea o all'inizio della tratta successiva. La natura della variazione della corrente di cortocircuito quando il punto di cortocircuito viene rimosso dalla fonte di alimentazione è mostrata in Fig.
Riso. 3. Schema di protezione corrente
La corrente di interruzione di manovra è scelta in modo tale da non intervenire in caso di guasti sulla linea adiacente. Per questo la corrente di esercizio deve essere maggiore della corrente di cortocircuito massima delle sbarre di bassa tensione.
L'area di copertura è definita graficamente come mostrato in Figura 3. Vengono calcolate le correnti che scorrono durante il cortocircuito all'inizio (punto 1) e alla fine della linea (punto 5) nonché nei punti 2 — 4. A seconda di la curva di variazione della corrente di cortocircuito dall'alimentatore è ricavata dalla distanza (curva 1). Viene determinata la corrente di intervento e sullo stesso grafico viene tracciata la linea della corrente di intervento 2. Il punto di intersezione della curva 1 con la linea 2 definisce la fine della zona di intervento (parte tratteggiata).
La corrente di interruzione può proteggere un'intera linea alla quale è collegato un solo trasformatore, se la corrente di intervento di interruzione è scelta in modo che non intervenga in caso di guasto di bassa tensione in uscita dal trasformatore da proteggere. Per fare ciò, il calcolo deve tenere conto della massima corrente di cortocircuito osservata sui bus a bassa tensione. In questo caso, l'interruzione di corrente proteggerà in modo affidabile la linea, le sbarre e parte dell'avvolgimento ad alta tensione del trasformatore.
Gli schemi di sgancio differiscono dagli schemi di protezione da sovracorrente in assenza di relè temporizzati, al posto dei quali sono installati relè intermedi. La protezione da sovraccarico protegge solo una parte della linea, quindi viene utilizzata come protezione aggiuntiva. L'utilizzo dell'interruzione di corrente consente di accelerare l'intervento dei guasti accompagnati dai valori più elevati di correnti di corto circuito e di ridurre la temporizzazione della protezione di massima corrente. Quando l'interruzione di corrente è abbinata alla protezione di massima corrente, si ottiene la protezione di corrente a passo di tempo: il primo stadio (interruzione) interviene immediatamente, i successivi con ritardo.