Режим роботи та захист трансформаторів

ЗМІСТ
Перелік скорочень
ВСТУП
1РЕЖИМИ РОБОТИ ТА, ЗАХИСТ ТРАНСФОРМАТОРІВ
  1.1 Пошкодження і ненормальні режимироботи трансформаторів
  1.2 Види іпризначення автоматичних пристроїв трансформатора
  1.3 Струмові захиститрансформаторів
  1.4 Подовжнійдиференціальний струмовий захист трансформатора.
  1.5 Відключеннятрансформаторів від пристроїв релейного захисту за відсутності вимикача настороні вищої напруги
2 РОЗРАХУНОК, ТА АВТОМАТИЧНЕВКЛЮЧЕННЯ ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ
  2.1 Особливості АПВтрансформаторів  
  2.2 Автоматичневключення резервного джерела живлення при відключенні трансформатора
  2.3 Автоматичнерегулювання коефіцієнта трансформації (АРКТ)
  2.4 Вибір і розрахунок захистутрансформатора
3 ВПРОВАДЖЕННЯ ТА РОЗРАХУНОК НОВОГОРЕЛЕ ЗАХИСТУ
  3.1 Мікропроцесорні блоки релейногозахисту та автоматикиБЭМП
  3.2 Призначення та основні типи захисту трансформаторів
  3.3 Захист від пошкоджень обмотоктрансформатора
  3.4 Диференціальній захист
  3.5 Струмова відсічка
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ВСТУП
Всі електроустановкиобладналися пристроями релейного захисту, призначеними для відключення ділянки вколі, якщо пошкодження спричиняє за собою вихід з ладу елементу або електроустановкив цілому. Релейний захист спрацьовує і тоді, коли виникають умови, загрозливіпорушенням нормального режиму роботи електроустановки. У релейному захистіелектроустановок захисні функції покладені на реле, які служать для подачіімпульсу на автоматичне відключення елементів електроустановки або сигналу пропорушення нормального режиму роботи устаткування, ділянки електроустановки,лінії і так далі. Реле є апарат, що реагує на зміну якої-небудь фізичноївеличини, наприклад струму, напруги, тиску, температури. Коли відхилення цієївеличини виявляється вищим допустимого, реле спрацьовує і його контакти,замикаючись або розмикаючись, проводять необхідні перемикання з допомогоюподали або відключення напруги в ланцюгах управління електроустановкою. Дорелейного захисту пред’являють наступні вимоги: селективність (вибірковість) —відключення тільки тієї мінімальної частини або елементу установки, якавикликала порушення режиму; чутливість —швидка реакція на певні, заздалегідь задані відхилення від нормальних режимів,іноді самі незначні; надійність — безвідмовна робота у разі відхиленнявід нормального режиму; надійність захисту забезпечується як правильним виборомсхеми і апаратів, так і правильною експлуатацією, що передбачає періодичніпрофілактичні перевірки і випробування. Необхідна швидкість спрацьовування релевизначається проектом залежно від характеру технологічного процесу. Іноді длязведення до мінімуму збитку від виниклих пошкоджень релейний захист повинензабезпечувати повне відключення протягом сотих доль секунди. По своємупризначенню реле розділяють на реле управління і реле захисту.
Реле управління зазвичай включають безпосередньо в електричні ланцюги іспрацьовують вони при відхиленнях від технологічного процесу або змінах вроботі механізмів. Реле захисту включають в електричні ланцюги черезвимірювальні трансформатори і лише іноді безпосередньо. Вони спрацьовують принеформальних або аварійних режимах роботи установки. Реле характеризуєтьсянаступними показниками:
уставка — сила струму, напруга або час, на якихвідрегульовано дане реле для його спрацьовування;
напруга (або струм) спрацьовування— найменше або найбільше значення, при якому реле повністю спрацьовує;
напруга (або струм) відпуску— найбільше значення, при якому реле відключається (повертається в початковеположення); коефіцієнт повернення — відношення напруги (або струму) відпуску донапруги (або струму) спрацьовування.
За часом спрацьовуваннярозрізняють реле миттєвої дії і з витримкою часу.

1.1 Пошкодження і ненормальні режими роботи трансформаторів
До пошкоджень трансформаторів відносять:
міжфазні КЗ на виводах і в обмотках (останнівиникають набагато рідше, ніж перші); однофазні КЗ(на землю і між витками обмотки, тобто витковые замикання); «пожежа сталі» сердечника. До ненормальнихрежимів відносяться: перевантаження, викликанівідключенням, наприклад, одного з паралельно працюючих трансформаторів. Струмиперевантаження відносно невеликі, і тому допускається перевантаження протягомчасу, визначуваного кратністю струму перевантаження по відношенню дономінального; виникнення струмів при зовнішніх КЗ, що єнебезпекою в основному через їх теплову дію на обмоткитрансформатора, оскільки ці струми можуть істотно перевершувати номінальні.Тривале проходження струму зовнішнього КЗ може виникнути при пошкодженні, що невідключилося, на приєднанні, що відходить від трансформатора; неприпустиме пониженнярівня масла, що викликається значним пониженням температури я іншими причинами.
Пошкодження і ненормальнірежими роботи пред’являють певні вимоги до пристроїв автоматичного управліннятрансформаторами, що розглядаються нижче.
1.2 Види і призначення автоматичних пристроїв трансформатора
На трансформаторахвстановлюються наступні захисту: захист від коротких замикань, що діє навідключення пошкодженого трансформатора і виконувана без витримки часу (дляобмеження розмірів пошкодження, а також для запобігання порушенню безперебійноїроботи живлячої енергосистеми). Для захисту могутніх трансформаторівзастосовуються подовжні диференціальні струмові захисту, а для малопотужнихтрансформаторів — струмові захисту із ступінчастою характеристикою витримки часу.Крім того, при всіх пошкодженнях усередині бака і пониженнях рівня маслазастосовується газовий захист, що працює на неелектричному принципі; захист,від струмів зовнішніх КЗ, основне призначення якої полягає в запобіганнітривалому проходженню струмів КЗ у разі відмови вимикачів або защит суміжнихелементів шляхом відключення трансформатора. Крім того, захист може працюватияк основна (на трансформаторах малої модності, а також при КЗ на шинах, якщовідсутній спеціальний захист шин). Захисту від зовнішніх КЗ зазвичайвиконуються струмовими або (значно рідше) дистанційними — з витримками часу; захиствід перевантажень, що виконується за допомогою одного максимального релеструму, оскільки перевантаження зазвичай є симетричним режимом. Оскількиперевантаження допустиме протягом тривалого проміжку часу (десятки хвилин приструмі не більше 1,5Iт, ном), то захист відперевантаження за наявності чергового персоналу повинен виконуватися з дією насигнал, а за відсутності персоналу — на розвантаження або на відключеннятрансформатора.
На трансформаторахпередбачаються наступні пристрої автоматики:
автоматичне повторневключення, призначене для повторного включення трансформатора після йоговідключення максимальним струмовим захистом. Вимоги до АПВ (автоматичнеповторне включення) і способи його здійснення аналогічні розглянутим ранішепристроям АПВ ліній. Основна особливість полягає в забороні дії АПВтрансформаторів при внутрішніх пошкодженнях, які вимикаються диференціальнимабо газовим захистом; автоматичневключення резервного трансформатора, призначене для автоматичного включеннясекційного вимикача при аварійному відключенні одного з працюючихтрансформаторів або при втраті живлення однієї з секцій по інших причинах; автоматичне відключення і включенняодне з паралельно працюючих трансформаторів, призначене для зменшення сумарнихвтрат електроенергії в трансформаторах; автоматичнерегулювання напруги, призначене для забезпечення необхідної якостіелектроенергії у споживачів шляхом зміни коефіцієнта n трансформаціїзнижувальних трансформаторів підстанцій, що живлять розподільну мережу. Длязміни n під навантаженням трансформатори обладналися пристроями РПН(регулятором перемикання відпаювань обмотки трансформатора під навантаженням).Автоматична зміна n здійснюється спеціальним регулятором коефіцієнта трансформації(АРКТ), що впливає на РПН.
1.3 Струмові захисти трансформаторів
Трансформатори малої потужності до 750 кВ*А при напрузі 10кВ і до3200 кВ*А при напрузі 35 кВ тупиковихпідстанцій, а також цехові трансформатори зазвичай комутують вимикачаминавантаження ВНП. Для захисту таких трансформаторів від внутрішніх КЗдопускаєтьсязастосування (рис. 1) запобіжників (наприклад, типу ПК). Номінальний струмплавкої вставки I вс, ном вибирається зтих же умов, що і для ліній. Крім того, необхідно враховувати можливістьнебажаного спрацьовування запобіжників при кидках струму намагнічення, викликанихвключенням трансформатора під напругу. З урахуванням вказаних умов I вс, ном =(1,5.2,5)Iт, ном. Селективність захисту забезпечується узгодженням время-токовойхарактеристики запобіжника з характеристиками защит приєднань, щовідходять, з боку нижчої напруги трансформатора.
/>

Рис.1.1 Захист трансформатора малої мощности задопомогою запобіжників.
 Дляспрощення і здешевлення підстанцій систем електропостачання, що підключаютьсявідгалуженням до лінії електропередачі, застосовуються відкриті плавкі вставки(ОП), а також керовані запобіжники.
Недоліками защит трансформаторів,виконаних за допомогою плавких вставок, є: нестабільність їх захисниххарактеристик, яка може привести до неприпустимого збільшення часу відключеннятрансформатора при деяких видах внутрішніх пошкоджень; трудність узгодження із защитамисуміжних ділянок.
Струмовий захисттрансформаторів виконується з використанням вторинних максимальних реле струму(прямої або непрямої дії). При цьому слід мати на увазі, що трансформаторималої потужності представляють для струмів КЗ відносний великий зосереджений опір.Тому захистоздатність першого ступеня (відсіченнябез витримки часу) виходить задовільною. Враховуючи це, захист зазвичайвиконують двоступінчатою. Першим ступенем захисту є струмове відсічення, струмспрацьовування якої вибирається великим максимального струму при КЗ затрансформатором. Чутливість першого ступеня вважається задовільною, якщо kч = 2 при КЗ на стороні вищої напругитрансформатора. Другий ступінь є максимальним струмовим захистом, витримка часуякої узгоджена з витримками часу защит приєднань, що відходять. Чутливість максимального струмового захиступеревіряється по струму при КЗ на стороні нижчої напруги. Робота струмовогозахисту як резервною перевіряється при КЗ в кінці елементів, приєднаних до шиннижчої напруги (при цьому бажано мати kч >= 1.2).
При паралельній роботі двохтрансформаторів слід мати на увазі, що у випадку КЗ на нижчій сторонімаксимальні струмові захисту (другі ступені) трансформаторів можуть відключитиобидва трансформатори. Якщо є секційний вимикач, то цей недолік усувається тим,що встановлений на нім захист має меншу витримку часу.
Для підвищення чутливостімаксимальний струмовий захист доповнюється пуском від реле напруги зворотноїпослідовності (при несиметричних КЗ) і від реле мінімальної напруги (присиметричних КЗ) (Рис.2).
При несиметричному КЗ на виході фільтру ФНОП з’являється напруга,пропорційна напрузі зворотної послідовності, максимальне реле напруги 2РНспрацьовує і обумовлює спрацьовування мінімального реле напруги 3РН. Якщо прицьому для реле 1РТ Ip > Ic,p, тозахист спрацьовує. При симетричному КЗспрацьовує ЗРН і реле струму 1РТ.
Струм спрацьовування захисту при цьому вибирається по умові налагодженнявід номінального струму, а не від струму самозапуска електродвигунів, щоживляться від трансформатора, що захищається, що і обумовлює підвищеннячутливості захисту.
Напруга спрацьовування 2РН відбудовується від напруги небаланса Uнб,раб на виході фільтру ФНОП в робочому режимі:
/>

де kотс і kв — коефіцієнти налагодження іповернення реле; Uном і KU —номінальна напруга і коефіцієнт трансформації трасформатора напруги ТН.
/>

Рис. 1.2. Захист трансформатора від зовнішніх КЗ і перевантажень.
Напруга спрацьовування ЗРНвідбудовується від мінімального значення напруги в місці установки ТН зурахуванням самозапуска електродвигунів
/>(1)
Коефіцієнт чутливості захисту по напрузі повинен бути не нижче kч = 1,2¸1,3, причому kч, присиметричному КЗ можна визначати не по напрузі спрацьовування мінімального релеЗРН, а по напрузі його повернення, оскільки симетричне КЗ у початковий моментчасу є несиметричним, а отже, ЗРН спрацьовує в результаті спрацьовування 2РН. Такувзаємодію реле підвищує чутливість захисту по напрузі при симетричних КЗ
Якщо трансформатор з вищоюнапругою 110 кВ має глухозаземленну нейтраль, то при однофазном КЗ у мережі 110 кВ через нейтраль трансформаторапроходитимуть струми нульової послідовності, для відключення яких натрансформаторі встановлюється спеціальний струмовий захист нульовоїпослідовності. Вимірювальний орган захисту, який встановлюється тільки занаявності живлення з боку НН або СН, складається з одного реле струму 2РТ (Рис. 2), підключеного до ТТ,встановленому в ланцюзі заземлення нейтралі трансформатора. Струмспрацьовування захисту вибирається з умови надійного настроєння від струмунебаланса в заземляючому ланцюзі при зовнішніх міжфазних КЗ і узгоджується ізструмами спрацьовування защит від однофазних КЗ встановлених на лініях, щопримикають до трансформатора, що захищається. Значення струму спрацьовуваннязазвичай знаходиться в межах 100—200А. Час спрацьовування захисту (реле РВ)повинен бути на ступінь селективності більше часу спрацьовування найбільшзахисту, що поволі діє, від однофазних КЗ що примикають до трансформатора лінійелектропередачі, При живленні трансформатора тільки з боку вищої напруги захистзазвичай не встановлюється.
Захист трансформатора від перевантаження, що виконується одним реле, маєструм спрацьовування
/>
де kотс = 1,05 — коефіцієнт, що враховує погрішність взначенні струму спрацьовування.
На триобмотковихтрансформаторах з одностороннім «живленням захист від перевантаженнявстановлюється з боку живлення. При істотно різних потужностях обмоток встановлюється додатково захист наживленій обмотці меншої потужності.
1.4 Подовжній диференціальний струмовий захист трансформатора
На трансформаторах потужністю більше 7,5 Мв*а як основний захиствстановлюється подовжній диференціальний струмовий захист. Принцип дії захистуаналогічний захисту ліній електропередачі. Проте особливості трансформатора якоб’єкту захисту приводять до того, що Iнб вдиференціальному захисті трансформатора значно більше, чим в диференціальних захистахінших елементів системи електропостачання. Основними чинниками, які необхідновраховувати при виконанні диференціального захисту трансформатора, є наступні.
Кидок струму намагнічення при включенні трансформатора під напругу абопри відновленні напруги після відключення зовнішнього КЗ Струмнамагнічення трансформатора (рис. 4, а) Iнам = I1п— I11п в нормальномурежимі роботи невеликий і складає 2—3% номінального струму Iт, ном. Післявідключення зовнішнього КЗ як і при включенні трансформатора під напругу,виникаючий кидок струму намагнічення може перевищувати номінальний струм Іт, номв 6—8 разів.

/>
Рис. 1.3 Зміна потоку і струму намагнічення при включенні трансформаторапід напругу.
а — пояснююча схема; б — изменение струму намагнічення; у — змінинапруги і магнітного потоку; г — характеристика намагнічення.
Значення струму при кидку залежить від моменту включення трансформаторапід напругу. Найбільше значення кидок струму намагнічення має при включеннітрансформатора в мить, коли миттєве значення напруги U рівне нулю (Рис. 1.3, в,г). В цьому випадку магнітний потік Фt в сердечнику трансформатора впочатковий період часу містить велику аперіодичну складову Фа і перевищує приперехідному процесі стале значення Фуст практично в 2 рази. Оскількизалежність Ф = f(Iнам) нелінійна, тоiнамзбільшується по відношенню до сталого значення в сотні разів, але залишаєтьсязазвичай меншим максимальних перехідних струмів зовнішніх (крізних) КЗ Кидокструму намагнічення може містити велику що аперіодичну складає, а також значнийвідсоток вищих гармонік (перш за все другий). Загасання кидка відбуваєтьсяповільніше, ніж струму КЗ В результаті крива кидка струму намагнічення Iнам, бр (рис. 1.3,б) може опинитися зміщеній по одну сторону осі часу.
Вказані характерніособливості кидка струму намагнічення використовуються для забезпечення отстроенности диференціального струмового захистутрансформатора, оскільки при настроєні захисту по струму спрацьовування вонамає дуже низьку захистоздатність, а при настроєні за часом —втрачає швидкість спрацьовування.
Схеми з’єднання обмоток трансформатора. Якщо обмотки вищоїі нижчої напруги трансформатора сполучені не по схемі Y/Y -12, а по якійсьіншій схемі, то між струмами фаз трансформатора на сторонах вищої і нижчоїнапруги існує фазове зрушення. Так, при широко поширеній схемі з’єднання обмотоктрансформатора Y-D фазове зрушення складає I1пI11п = 30 эл. град.Тому при однакових схемах з’єднання вторинних обмоток груп 1ТТ і 2ТТтрансформаторів струму (на сторонах вищої і нижчої напруги) в диференціальномуланцюзі захисту при зовнішньому до. з, проходить значний струм, рівнийприблизно половині вторинного струму ТТ при зовнішньому КЗ
Тому схеми з’єднання груп 1ТТ і 2ТТповинні бути такими, щоб вказане зрушення по фазі отеутствовал (ÐI1пI11п = 0). При цьому можливі два варіанти:вторинні обмотки групи 1ТТ з’єднуються втрикутник, а групи 2ТТ— в зірку абовторинні обмотки групи 2ТТ— в трикутник,а 1ТТ — взірку. Схема з’єднання обмоток ТТ в першому випадку ясна з Рис. 1.4.Перевага завжди віддається першому варіанту, оскільки з’єднання в трикутниквторинних обмоток ТТ, встановлених з боку зірки силового трансформатора,запобігає можливому неправильному спрацьовуванню диференціального захисту призовнішніх однофазних КЗ (коли нейтраль трансформатора заземлена), оскількиз’єднання в трикутник запобігає попаданню струмів нульової послідовності в релезахисту. При з’єднанні вторинних обмоток 1ТТ втрикутник струми в ланцюзі циркуляції від 1ТТ (I’1в) в ÖЗ разів більше вторинних струмів 1ТТ (I1в). Томукоефіцієнт трансформації 1ТТ вибирається рівним IтYном ЗÖ5, де IтYном — номінальнийструм трансформатора з боку обмотки силового трансформатора, сполученої взірку.
/>
Рис. 1.4. Схема з’єднання ТТ диференціального струмового захистутрансформатора Y/-11 Dі векторнідіаграми.
Невідповідність коефіцієнтів трансформації ТТ розрахунковим значенням. Длязабезпечення рівності струмів в ланцюзі циркуляції повинне дотримуватисяспіввідношення
/>
відповідно для трансформаторів із з’єднанням обмоток посхемі Y/Y і Y/D.Трансформатори струму, що випускаються промисловістю, мають дискретну шкалукоефіцієнтів трансформації. Тому в загальному випадку I’11в ¹ I’1в що викликає додатковий струм небаланса в релезахисту.
Регулювання коефіцієнта трансформації трансформатора. Прирегулюванні коефіцієнта трансформації трансформатора співвідношення між первинними,а отже, і між вторинними струмами 1ТТ і 2ТТзмінюється, що також приводить до появи струму небаланса вдиференціальному ланцюзі захисту. Відмінності типів ТТ, їх навантажень і кратностейструмів зовнішнього КЗТрансформатори струму ТТ диференціального захистутрансформатора встановлюються на сторонах трансформатора, що мають різнунапругу, тому вони не можуть бути однаковими. Крім того, схеми з’єднаннявторинних обмоток ТТ також різні, а отже, трансформатори струму маютьрізне навантаження. Різні у різних груп ТТ (особливо у разі триобмотковоготрансформатора) і кратності струму зовнішнього КЗ по відношенню до їхномінальних струмів. Все це обумовлює різні погрішності у різних груп ТТ, щоприводить до появи підвищених струмів небаланса вдиференціальному ланцюзі захисту при зовнішніх КЗ
Розглянуті вище чинникиобумовлюють застосування захистів різної складності КЗ використаннямрізних способів забезпечення їх защитоспособности і отстроенности. У простому випадку як РТД(рис,1.4) використовують звичайне реле струму без уповільнення (такий захистназивають диференціальним відсіченням). Проте защитоспособность її мала через те, що захист виходитьвельми грубим. Для підвищення чутливості застосовують реле і схеми, основні зяких (реле з проміжними трансформаторами, що насищаються, в диференціальному колі,реле з гальмуванням) були розглянуті стосовно подовжнього диференціальногозахисту ліній. У ряді випадків застосовуються і складніші принципи (особливодля забезпечення отстроенности захисту від кидків струмунамагнічення трансформатора).
Найбільший (розрахунковий)струм небаланса в диференціальному ланцюзізахисту може мати місце при включенні трансформатора під напругу або призовнішньому КЗ Тому струм небалансаповинен визначатися в обох випадках.
При включенні трансформатора під напругу значення кидка струмунамагнічення Iбр.нам, що діє, в перший період рівне (6—8)Iт, ном. де Iт, ном—номінальний струм трансформатора.
При зовнішньому КЗ, щосупроводжується проходженням через ТТ захисту найбільших струмів КЗ, струм небаланса
Iнб = I’нб+ I»нб + I”’нб (1)
де I’нб I”нб I”’нб —струми небаланса, обумовлені відповідно погрішностями ТТ, регулюваннямкоефіцієнта трансформації трансформатора і нерівністю струмів в ланцюзіциркуляції від різних груп Тт.
Розкриваючи виразу для окремих складових струму небаланса (1),можна записати:
Iнб, расч= (kоднkаперe + DU*рег + Dfвыр)Iк, ве,max(2)
де kодн = 1—коэффициент однотипності; капер — коефіцієнт,що враховує наявність аперіодичної складової в первинному струмі ТТ призовнішньому КЗ; e = 0,1 — допустимаявідносна погрішність ТТ; DU*рег =Uрег /Uном — відносний діапазон зміни напруги на вториннійстороні трансформатора при регулюванні коефіцієнта трансформації піднавантаженням пристроєм РПН; Dfвир = (I’1в — I’11в ) I’1в —відносне значення струму небаланса в диференціальному ланцюзі захисту,обумовлене невідповідністю розрахункових і фактичних коефіцієнтів трансформаціїТТ.
Значення коефіцієнта капер в (2) і коефіцієнта, що враховуєнастроєння від кидка струму намагнічення,, вибираються різними залежно від типувживаного РТД. Так, для диференціального відсічення струм спрацьовуваннявизначається як
Iс, з= kотсIбр, нам;(3)
Iс, з= kотсIнб, расч.(4)
При цьому в (4) kотс » 2, авираз (3) з урахуванням деякого загасання перехідного значення Iбр, нампротягом власного часу спрацьовування електромеханічного реле приймає вигляд:
Iс, з = (3.5¸4.5) Iт, ном(5)
і, як правило, євизначальний. Струм спрацьовування реле диференціального струмового відсічення
Ic,p= Iс, з3/K1TTÖ (6)
якщо Iс, з віднесений до сторони Y трансформатора, девторинні обмотки 1ТТ сполучені в трикутник. Диференціальне відсіченнявважається прийнятним, якщо при двофазному КЗ на виводах нижчої напругитрансформатора kч = 2. Недивлячись на низьку чутливість диференціального відсічення її гідність полягаєв забезпеченні швидкості спрацьовування при найбільших кратностях струму КЗ
При використанні реле з проміжними трансформаторами РНТ, що насищаються,вибір струму спрацьовування захисту Iс, зпроводитьсяпо виразах;
Iс, з= (1 ¸ 1,3I)т, ном (7)
Iс, з = kотс(I’нб + I”нб) (8)
У (8) неучет I”нб пояснюється можливістю компенсувати цю складову (у першому наближенні)за допомогою проміжного трансформатора струму ПНТТ, що насищається, здекількома первинними обмотками (Рис. 1.5), коли длязапобігання попаданню в реле захисту струму небаланса, обумовленого нерівністю струмів I’11в і I’1в в ланцюзі циркуляції, проводиться вирівнювання м. д.с. первинних обмоток w1, w2 проміжних трансформаторівструму так, що I’1в w1 » I’11в w2, тобто Eв, т »0 і Iр»0.
Крім того, в (8) прирозрахунку I’нб значення коефіцієнта капер приймається рівним одиниці.
/>
Рис. 1.5 Схема включення релеРНТ в диференціальному струмовому захисті трансформатора
Принципова схема диференціальногозахисту трансформатора з РНТ (у однолінійному зображенні) представлена на Рис. 1,5.
Слід зазначити, що визначенняскладової розрахункового струму небаланса I”нб обумовленою регулюваннямнапруги трансформатора, що захищається, з розрахункових чисел витків обмоток проміжних трансформаторів струмуреле захисту що насищаються, проводиться з урахуванням однакового максимальногорегулювання ±DUmax у обидві сторони по відношенню до середнього положенняперемикача РПН, що приймається як розрахунковий. Такий облік регулюваннянапруги відповідає визначенню оптимальної уставки захисту тільки за умови незалежності опору трансформатора іструму КЗ від положення перемикача РПН.
Для підвищення чутливості диференціального струмового захистутрансформатора передбачають ефективніше (в порівнянні із захистом з РНТ)настроєння від кидка струму намагнічення трансформатора, використовуючи: несинусоидальность кидкаструму намагнічення; наявність в нім що аперіодичною складає; наявністьпровалів (нижче заданого рівня) в кривій струму Iнам, пер. Усьогодення-час бажано на могутніх трансформаторах встановлювати захист ізструмом спрацьовування (0,2—0,3)Iт, ном.Диференціальні захисту, вживані в експлуатації, можна розділити на три групи:із струмовими реле; з реле РНТ; з реле з гальмуванням.
Найбільший струмспрацьовування мають захисту першої групи (диференціальні струмові відсічення).Струм спрацьовування защит другої групи значно менший. Найбільш поширенимрізновидом таких защит є вже розглянутий захист із застосуванням проміжних ТТ,що насищаються, в диференціальному ланцюзі. Недоліком цього захисту є, невеликеуповільнення із-за наявності деякій що аперіодичною складає в струмі КЗ
Ще менший струмспрацьовування можуть мати зашиті третьої групи.
В даний час випускається напівпровідниковий диференціальний струмовийзахист типу ДЗТ-21, струм спрацьовування якої рівний приблизно 0,3Iт, ном.
1.5 Відключеннятрансформаторів від пристроїв релейного захисту за відсутності вимикача настороні вищої напруги
В даний час в системахелектропостачання все більш широко застосовуються понизительные підстанції без вимикачів на сторонівищої напруги. Такі підстанції виконуються по спрощених схемах приєднання домережі системи електропостачання (по блокових схемах лінія — трансформатор абовідпаюваннями від ліній електропередачі). Для відключення пошкоджень в понизительных трансформаторах таких підстанційзастосовуються наступні способи: установка на виводах вищої напруги трансформаторів плавких запобіжників; фіксаціяі ліквідація пошкоджень в трансформаторі за допомогою защит, встановлених на живлячих кінцяхлінії;
установка короткозамыкателей, що автоматично включаютьсяпри спрацьовуванні защит трансформатора і викликають КЗ,на виводах вищої напруги, яка ліквідовується потім защитами живлячого кінця лінії; передача відключаючого сигналу повисокочастотному каналу (на базі проводів лінії) або по жилах спеціальногокабелю від защит трансформатора на відключення вимикачаживлячого кінця ліній.
Якщо захисту живлячого кінцялінії не забезпечують необхідній чутливості при пошкодженнях в обмотках трансформатора і на його вывоДах нижчої напруги або мають великівитримки временнгто для відключення пошкодженнявикористовуються захисту трансформатора, що Діють у поєднанні з короткозамыка-телем.
Включення короткозамыкателя здійснюється від захистутрансформатора, а відключення — в ручну. У мережах із заземленою нейтраллю короткозамыкатель встановлюється в одній фазі,а в мережах з ізольованою нейтраллю він виконується двополюсним із загальнимприводом і встановлюється на двох фазах.
Після включення короткозамыкателя виникає однофазное (або двофазне) КЗна виводах вищоїнапруги трансформатора. При цьому спрацьовують швидкодіючі захисту, встановленіна живлячих кінцях лінії. Допускається одноразове АПВ живлячої лінії (хоча вономоже викликати збільшення розмірів пошкодження трансформатора). Коли до однієїлінії підключені відгалуженнями два або декілька трансформаторів, на кожному зних додатково встановлюють віддільників (триполюсні разъединители з автоматичним управлінням).Відключення віддільника пошкодженого трансформатора здійснюється автоматично в бестоковую паузу після відключення живлячоїлінії. Після АПВ відновлюється живлення непошкоджених трансформаторів, щозалишилися підключеними до лінії.
У простому випадку длявідключення віддільника використовується спеціальне реле прямої дії — блокуючереле віддільника (БРО), встановлене в приводі віддільника і підключене дотрансформатора струму, включеного в ланцюзі короткозамыкателя. Під впливом струму КЗ зводиться бойок БРО. Післявідключення захистом живлячої лінії і зникнення струму в ланцюзікороткозамыкателя БРО спрацьовує і відключає віддільник. Проте така схемаавтоматичного відключення віддільника не знайшла широкого розповсюдження із-завластивих нею недоліків: малій надійності БРО і необхідності оснащення лініїдвократним АПВ, оскільки при одночасному спрацьовуванні швидкодіючих защитлінії і трансформатора (при пошкодженні в трансформаторі) віддільник в першубестоковую паузу може не відключитися.
Надійнішою є схемаавтоматичного відключення віддільника, що використовує як джерело оперативногоструму заздалегідь заряджену (від зарядного пристрою УЗ) батарею конденсаторівЗ, показану на (Рис. 6.) При включенні короткозамыкателя До реле струму РТрозмикаючим контактом забороняє відключення віддільника Про, поки невідключиться вимикач живлячої лінії. Котушка відключення віддільника Кбпідключається до.конденсатору З після повернення реле РТ і спрацьовування релеРП. Затримка при спрацьовуванні реле. РЯ запобігає неприпустимому відключеннювіддільника при проходженні через нього струму КЗ, якщо допоміжні контакти К1замкнуться раніше основних контактів короткозамыкателя.Слід зазначити деякіособливості захисту трансформаторів спрощених підстанцій за наявності короткозамыкателейі віддільників Якщо як єдиний основний захист застосовується газова защита-(трансформаториневеликої потужності), то вона повинна забезпечити включення короткозамыкателяпри будь-яких пошкодженнях усередині бака трансформатора. Тому трансформаторвласних потреб (ТСН) або трансформатор напруги (ТН) вже не може служитиджерелам оперативного струму для газового захисту, оскільки при пошкодженнісилового трансформатора оперативна напруга може значно знижуватися.
/> 
Рис. 1.6 Схема відключення віддільника с застосуванням батарейзаздалегідь заряджених конденсаторів.
Единимнадійним джерелом оперативного струму в даному випадку можуть бути батареїзаздалегідь заряджених конденсаторів.
— Для включення короткозамыкателя на стороні вищої напругитрансформатора (і для відключення вимикача на стороні нижчої напруги) часто використовуютьенергію заздалегідь заряджених конденсаторів при неможливості використання схемз дешунтированием електромагнітіввключення короткозамыкателя і відключення вимикача(коли вторинні струми КЗскладають більше 150 А). Такі випадки характерні длятрансформаторів 110 кВ малійпотужності (2,5; 4; 6,3 Мв·а) при використанні вбудованих у введеннятрансформатора трансформаторів струму (типу ТВТ-110). Разом з тим зарядніпристрої, що включаються на ТСН або ТН, не можуть забезпечити заряд розрядженихконденсаторів при включенні трансформатора на трифазне КЗна його виводах або нашинах НН підстанції. Тому заряд конденсаторів в цих випадках забезпечується застосуваннямспеціального зарядного пристрою, що харчується як від ланцюгів напруги, так івід ланцюгів струму.
— Унаслідок короткочасності розрядуконденсатора серйозні вимоги пред’являються до якості наладки і стану апаратури (короткозамыкателей і віддільників).  Забруднення,окислення, загусання мастила можуть привести до недолустимому уповільнення дії цих апаратів.
Застосування підстанцій з короткозамыкателями на ‘стороні вищої напругихарактеризується збільшенням часу відключення пошкодженої ділянки із-запорівняно великого власного часу включення короткозамыкателей. Цей недолік можна виключити, якщо замість короткозамыкателей використовувати телеотключение. При передачі команди телеотключения лр кабелю передбачається постійний контроль стану його жил за допомогоюспеціального пристрою (наприклад,.типа УК-1)
У експлуатації застосовується також передача отклю-,.4 імпульсу, щосподівається, по в. ч. каналу, організованому по проводах лінії електропередачіза допомогою спеціальної апаратури в. ч. обробки і спеціальних пристроїввисокочастотного телеотключения (ВЧТО).
При пошкодженні трансформатора і спрацьовуванні його захисту одночасно звідключенням вимикача і забороною його АПВ подається по лініях сигнал телеотключения (ТО)до передавача. Сигнал по каналу зв’язку подається на входи приймачів живлячихпідстанцій, викликаючи спрацьовування на них проміжних реле, що відключаютьголовні вимикачі. З метою підвищення надійності при здійсненні пристроютелеотключения зберігається і короткозамикач.

2 РОЗРАХУНОК, ТА АВТОМАТИЧНЕ ВКЛЮЧЕННЯ ДЖРЕЛА ЖИВЛЕННЯ
2.1 Особливості АПВ трансформаторів
На однотрансформаторной підстанції АПВтрансформатора є обов’язковим. Здійснення на двохтрансформаторній підстанціїАПВ трансформаторів рекомендується, якщо при відключенні одного трансформатора,що залишився в роботі, не може забезпечити живлення навантаження без відключеннячастини, споживачів.
Заборона АПВ. при пошкодженніусередині бака трансформатора здійснюється за допомогою сигнального контактугазового реле.
Для здійснення АПВтрансформатора використовуються ті ж пристрої, що і для АПВ лінії. При цьомуАПВ повинно діяти з витримкою часу для виключення його спрацьовування привнутрішніх КЗ, що супроводжуються бурхливим газоутворенням, коли відключаючийконтакт газового реле замикається раніше, ніж сигнальний.
2.2 Автоматичне включення резервного джерела живлення при відключеннітрансформатора
На підстанціях широкогопоширення набули пристрої автоматичного включення секційного вимикача З В призникненні живлення на одній з секцій шин нижчої напруги.
Схема АВР СВ, виконана задопомогою реле РПВ-358, представлена на (Рис. 2.1) Пуск АВР здійснюється придотриманні наступних умов: невідповідність положення ключа управління (щофіксується за допомогою реле 1РПФ, обмотки якого не показані
/>
Рис. 2.1 Схема АВР СВ з пристроєм виявлення втрати живлення і перевіркоюзначення зустрічної напруги.
на (Рис. 2.1, г) і вимикача 1В (Рис. 2.1,а) (що фіксується за допомогою реле РПО, що спрацьовує при відключеннівимикача). При цьому подається «мінус» на затиск 5 комплектного пристроюРПВ-358 і відбувається спрацьовування АВР. Дія АВР контролюється замикаючимконтактом реле 2РПФ, який замикається у разі спрацьовуваннязахисту від внутрішніх пошкоджень в трансформаторі або захисту від втратиживлення.
Аналогічний ланцюг пуску АВРпередбачений на (Рис. 2.1), г і при відключенні трансформатора Т2, що живитьдругу секцію підстанції IIс-(Рис. 2.1, а). Ланцюг пускуАВР контролюється також розмикаючим контактом РПФ, який замкнутий привідключеному СВ.
Двопозиційне реле РПФ спрацьовує і перемикає свої контакти привідключенні СВ ключем управління КУ (фіксуючи тим самим відключене положеннявимикача) і при включенні вимикача з будь-якої причини від контактівелектромагніту включення СВ (фіксуючи включене положення вимикача).
У даній схемі АВРпередбачений також — контроль відсутності напруги на резервованій секції шин,який здійснюється послідовно включеними розмикаючими контактами релемінімальної напруги 1РН і 2РН, що подають «плюс» на затиск 6 комплектногопристрою РПВ-358. Контроль відсутності напруги необхідний для запобіганнянесинхронному включенню резервного джерела живлення на залишкову напругукрупних синхронних, що гальмуються. або асинхронних двигунів. Загасання э. д.с. синхронного електродвигуна при невідключеному збудженні відбуватиметься уміру зменшення частоти обертання, а при гасінні поля — у міру зменшення струмув обмотці збудження.
Пуск АВР при зникненнінапруги, на секціях шин, коли вимикач живлячого трансформатора залишитьсявключеним, за допомогою мінімальних реле напруги може виявитися неефективним,оскільки синхронні двигуни і конденсаторні батареї можуть тривало підтримуватизалишкову напругу на шинах, що втратили живлення. Тому в даній схемі пусковийорган АВР доповнений пристроєм, що реагує на зниження частоти і зміну напрямуактивній потужності. Цей пусковий орган спрацьовує при знижень частоти, якщоактивна потужність через живлячу лінію або трансформатор стала рівною нулю абозмінила напрям.
Пристрій складається з релечастоти РЧ (Рис. 2.1, в), проміжних реле РПЧ і РПМ, реле напряму потужності 1РМ, 2РМ (Рис. 2.1, б) і реле часу РВ.
До реле потужності підводяться лінійна напруга і струм відстаючої фази: Ubcі — Iс; Uca і — Ia. Притакому включенні і внутрішньому вугіллі, рівному 30°, реле має позитивниймомент при напрямі активній потужності до шин і негативний — при напряміактивній потужності від шин; реле підключається так, щоб при напрямі потужностідо споживача контакти його були замкнуті. Необхідність двох реле напрямупотужності пояснюється тим, що при двофазному КЗза трансформатором одне з релеможе спрацювати ‘неправильно. Уставка спрацьовування по частоті реле РЧприймається рівною 48—48,5 Гц. Для полегшення роботи контактів реле напрямупотужності і зменшення навантаження на трансформатор напруги напруга на обмотки релепотужності подається після зниження частоти. Якщо спрацьовування реле частотибуде обумовлено зниженням частоти в енергосистемі, контакти РЧ замкнуться,спрацює реле РПЧ, а реле часу (з уставкой 0,3—0,5 з) неспрацює, оскільки контакти реле РПМ залишаться розімкненими (потужністьнаправлена до шин, і контакти 1РМ і 2РМ замкнуті).
Якщо спрацьовування реле РЧ відбудеться унаслідок загасання напруги нашинах підстанції при втраті живлення, контакти реле напряму потужностізалишаться розімкненими і реле часу спрацює.
Заборона АВР здійснюєтьсяподачею «плюса» на затиск 8 від замикаючого контакту РПФ, який замкнутий привключеному СВ.
Важливо відзначити, що”пристрій АВР СВ повинен працювати тільки при втраті живлення (відключенніживлячої лінії) і при внутрішніх пошкодженнях трансформатора. У решті випадківвідключення вимикача на нижчій стороні трансформатора (від струмових защит) повинно працювати АПВ шин нижчоїнапруги шляхом повторного включення основного джерела (трансформатора). Такерозмежування дії пристроїв АПВ і АВР СВ викликане тим, що при включеннісекційного вимикача на КЗє небезпека відключення другого трансформатора і повногообесточения споживача (при відмові захисту секційного вимикача або несправностісамого вимикача). Для реалізації вказаного поєднання дії пристроїв АПВ і АВР СВв схемах захисту трансформатора встановлюється спеціальне реле 2РПФ, щозапам’ятовує роботу защит від внутрішніх пошкоджень і втрати живлення.
В окремих випадкахзабороняється робота пристрою АВР за наявності замикання на землю врезервованій або резервуючій мережі із-за побоювання підвищеної вірогідностіперекриття іншої фази унаслідок комутаційних перенапружень у момент включенняСВ. При цьому може виникнути подвійне замикання на землю — одне на резервуючійчастині мережі, інше — на резервованій. Дія АВР повинна також заборонятися,якщо основне джерело живлення буде відключено від АЧР.

2.3 Автоматичне регулювання коефіцієнта трансформації (АРКТ)
З метою підтримки необхідногорівня напруги широко поширено регулювання напруги Uп у споживачів (Рис. 2.2) шляхом зміникоефіцієнта
/>
Рис. 2.2 Пояснююча схема (а) і характеристика зміни напруги у споживачаза наявності АРКТ (б).
трансформації трансформаторів знижуючих підстанцій, що живлять розподільнумережу. Для зміни коефіцієнта трансформації під навантаженням трансформаториобладналися пристроями РПН (перемикання відпаювань під навантаженням).Автоматична зміна nт здійснюється спеціальним регуляторомАРКТ, що впливає на РПН.
У загальному випадкуелектрична мережа, одержуюча живлення від шин підстанції, може бутирозгалуженою і живити значну кількість навантажень. При цьому найвигіднішепідтримувати незмінним напруга в деякій контрольованій крапці, представивширозгалужену мережу у вигляді еквівалентної ліній з одним навантаженням накінці. Оскільки значення напруги Uп при даному напруги на шинах Uш залежить від падіння напруги в еквівалентній лінії (Uп = Uш – Zэ, лIп ), та напруга Uш повинна бути тим більше, чим більшенавантаження споживача. Таке регулювання напруги отримало назв зустрічногорегулювання.
Незмінність напруги вконтрольованій крапці мережі при різних режимах навантаження може бутизабезпечена, якщо змоделювати на вході вимірювального органу АРКТ напругу, щоіснує в регульованому ланцюзі. Для цього до нього необхідно підвести напругу
Uп = Uш –sIп
Вимірювальний орган АРКТ є регулятором по відхиленню напруги від заданогозначення UКОНТР, пропорційного напрузі в контрольованій крапці. Якщо sIп будерівне падінню напруги в еквівалентній лінії Zэ, л (від шин підстанції до контрольованої крапки), т,е. Iп = sZэ, лIп, то за наявності АРКТ напруга успоживача (у контрольованій крапці) відповідатиме заданому значенню. Ізсказаного виходить необхідність ввести у вимірювальний орган напруги АРКТсигнал, пропорційний струму навантаження. Доцільно використовувати сумарнийструм навантаження, оскільки при різних графіках зміни навантажень споживачіврегулювання по сумарному струму точніше відповідає необхідному законурегулювання.
Вимірювальний орган підключається до трансформатора напруги ТН ітрансформаторам струму ТТ (Рис. 2.2, а).
При відключенні вимикача В (Рис.2.2, а) АРКТ необхідно вивести з роботи, що проводитися допоміжним контактом В шляхом від’єднання виходу АРКТ від приводного механізмуПМ прибудую РПН. *
На двохтрансформаторних підстанціях, що працюють з відключеним СВ, АРКТ встановлюється на шкірному трансформаторі. При відключенні одного з трансформаторіві включенні секційного. вимикача слід переконатися (у АРКТ трансформатора, щозалишається в роботі) в правильності підтримки напруги при зустрічномурегулюванні і при необхідності змінити значення s.
Особлівостямі АРКТ є релейность дії, наявність зони нечутливості Uнч вибираноюбільшою, ніж ступінь зміни напруги DUст приперемиканні одного відпаювання:
Uнч = (1.25¸1.3) DUст
Перемікання відпаюваньнеобхідно проводити з витримкою годині, що забезпечує настроєння відкороткочасних коливань напруги (наприклад, при пуску електродвигунів). Поєтомпри виході напруги у споживача із зони нечутливості регулятора (Рис. 2.2, б) АРКТ загодину tср = 1¸2 мін впливає наРПН.2.4 Вибір і розрахунок захисту трансформатора
Об’єктом, що захищається є два обмотувальний трансформатор власнихпотреб блоку №3 23Т.
Для захисту трансформатора власних потреб передбачаються захисту:
–         подовжній диференціальний захист від всіх видівкоротких замикань в обмотках трансформатора і на його виводах і діє на відключення трансформатора власнихпотреб і блоку генератор- трансформатор;
–         газовий захиствід внутрішньобакових пошкоджень трансформатора, що діє на сигнал і на відключення;
–         максимальний струмовий захист на стороні 10 кВ з пуском по напрузі, що діє з витримками годині на відключення вимикача 6 кВ і на відключення блоку генератор- трансформатор;
–         захист від перевантаження, що встановлений на стороні нижчої напруги трансформатора, діє на сигнал.
Для захистутрансформатора від коротких замикань. У обмотках і на виводах використовується подовжній диференціальний струмовий захист.
Захист є основним і діє на відключення трансформатора без витримки годині. При цьому відключаються блоковий масляний вимикач 1МВ-110кВ, генераторний масляний вимикач 2МВ-10кВ і відключаються введення робочого живлення на секції 3МВ-6кВ. Захист виконаний в трьох фазного виконанняз використанням реле типу РНТ-565. Від пошкоджень усередині бака трансформатора, бака«регулятора під напругою» і пониження рівня масла передбачений газовийзахист з використанням реле Ргч3-66. Захист діє на сигнал при слабкому газоутворенні і при пониженні рівня масла, а також на відключення без витримки годині при бурхливому газоутворенні.
/>Від струмів, обумовлених зовнішніми короткими замиканнями, передбачається максимальний струмовий захист з комбінованим пуском по напрузі. Захист діє на відключення 3МВ-6кВ з1-ою витримкою годині і на відключення трансформатора повністю з 2-ою витримкоюгодині. Для захисту від струмів, що викликають перевантаження трансформатора, в осередку КРУ 6кВ встановлюється максимально струмовий захист з дією на сигнал.
Табл. 2.1 Розрахунок параметрів трансформатора власних потреб.
По даним з каталога для даного трансформатора і даним розрахунків струмів короткого замикання, отриманим з Архенерго, отримаємо:
№
п/п Найменування величини Розрахункова формула Результат 10.5 кВ 6.3 кВ 1. Трансформатор ТСН(основне)
/>
/>
/> 2. Трансформатор ТСН(min)
/>
/>
/> 3. Трансформатор ТСН(max)
/>
/>
/> 4. Опір системи в макс.режиме
/>
/>
/> 5. Опір системи в мин.режиме
/>
/>
/> /> Табл. 2.2 Розрахунок подовжнього диференціального захистутрансформатораНайменування величини Розрахункова формула Результат 10,5кВ 6,3кВ Первинний струм для трансформатора, що захищається, при роботі з номінальним навантаженням
/>
/>
/> Схема з’єднання трансформаторів струму
/>
/> Коефіцієнт трансформаторів струму Кт 1000/5=200 1500/5=300 Вторинний струм в плечах захисту при роботі з номінальним навантаженням
/>
Iном.вт =5501/200=2.75А
Iном.вт= 9181/300=3.06А Максимальний струм небаланса, обусловленный погрішністю трансформаторів струму і регулюванням напруги
Iнб=I`нб+I“нб=
=еКапКоднI(3)до внmax++ДUI(3)до внmax
Iнб=0.1116300+
+0.126300=1386 ×А Первинний струм спрацьовування захисту по умові настроєння від струму небаланса при зовнішньому трифазному короткому замиканні на шинах 6кВ По умові настроєння від струму небаланса при скозном 3-х фазному КЗ на шинах
IсзНkнIнб ×расч IсзН1.31386=1801.8 ×A По умові настроєння від кидка струму намагнічення IсзНkнIном IсзН1.31.05550=750.75A Первинний струм спрацьовування приведений до основної сторони(6кВ)
/>
/> Попередній вторинний струм спрацьовування Iср=Iсз/Кт Iср=3003/300=10.01 A Розрахункове число витків трансформатора реле, що насищається, для основної сторони
Wосн расч=Fср/Iср
Wосн расч=100/15.01=6,66
Прийнято-7 витків Уточнений первинний струм спрацьовування захисту
/>
/> Уточнений струм спрацьовування реле на основній стороні
Iср осн=Fср/Wосн
Iср осн=100/7=14.3А Розрахункове число витків на неосновній стороні
/>
/> Струм спрацьовування на неосновній стороні
Iср неосн=Fср/Wнеосн
Iср неосн=100/7=14.3 А Первинний струм срабат.з-ты з боку живлення
Iср неосн=IсрnT
Iср неосн=14.3200=2860 ×A Коефіцієнт чутливості захисту
/>
/> 
Чутливість захисту достатня Тип захисту, що приймається РНТ-565  
Табл. 2.3 Розрахунок максимального струмового захисту з пускомпо напрузі на стороні 10,5 кВ
№
п/п Найменування величини Розрахункова формула Результат 10,5 кВ 6,3 кВ Струмовий орган 1. Первинний струм спрацьовування по умові отсройки від струму навантаження
/>
/> 2. Коефіцієнт чутливості при 2-х фазному КЗ на шинах 6,3 кВ в мінімальному режимі
/>
/> 3. Струм спрацьовування реле Iс.р.=Iс.з/nT Iс.р.=962.5/200=4.8 А 4. Тип реле РТ-40/10, що приймається Пускові органи напруги 5. Напруга спрацьовування пристрою фільтр-реле напруги зворотної послідовності Uс.з=1.1Uном Uс.з=0.116.3=0.69 6. Тип реле РНФ-1М, що приймається 7. Уставка реле, включеного на міжфазне напруга (напруга повернення реле)
Uвозвр.р=Uост/kн
деUост=/>
Uвозвр.р=3.74/1.2=3.12деUост=/> 8. Тип реле РН-53/60Д, що приймається /> /> /> /> /> /> />Табл. 2.4 Розрахунок захисту трансформатора від перевантаження.
№
п/п Результат 6.3 кВ 1. Первинний струм спрацьовування захисту Iсз Н (Кн/кв)×Iном Iсз = (1,05/1,08)×917,4 = 1205 А 2. Струм спрацьовування реле Iср=Iсзkсх/nT
Iсз в = 1205/200 = 6,02 А 3. Тип реле, що приймається РСТ-13-24-1

3 ВПРОВАДЖЕННЯ ТАРОЗРАХУНОК НОВОГО РЕЛЕ ЗАХИСТУ
3.1 Мікропроцесорніблоки релейного захисту та автоматики БЭМП
Мікропроцесорні блокирелейного захисту і автоматики серії БЕМП виконують всі необхідні функціїрелейного захисту, автоматики, сигналізації і управління для приєднаньсередньої напруги 6-35 кВ. БЕМПзастосовується як основний пристрій РЗА приєднань комплектних розподільнихпристроїв (КРУ) електричних станцій і розподільних підстанцій мережевихпідприємств, промислових підприємств, а також підприємств нафтового і газовогокомплексу.
Типовіфункціональні схеми дозволяють використовувати БЕМП в якості:
захисту кабельнихі повітряних ліній;
захисту ввідних ісекційних вимикачів;
захистусинхронних і асинхронних двигунів;
пристрої контролюнапруги секції шин;
пристроїавтоматичного частотного розвантаження;
пристрої швидкогоавтоматичного введення резерву та інші.
Основні функції
релейний захист іавтоматика приєднання;
управліннявимикачем;
сигналізація.
Додаткові функції
Настроюється іуправляється як з вбудованого пульта, так і з персонального комп’ютера попередньому і задньому порту. Виконує наступні додаткові функції:
вимірюваннязначень струмів і напруги, що діють;
технічний облікелектроенергії;
автоматичнареєстрація подій і параметрів аварій;
автоматичне осциллографирование аварійних процесів;
визначення місцяпошкодження;
зв’язок з АСУ ТПі персональним комп’ютером;
збір даних длядіагностики ресурсу вимикача;
програмно-апаратнасамодіагностика.
Основні технічнідані
БЕМП працює напідстанціях з постійним або випрямленим оперативним струмом номінальноюнапругою Un 110 або 220 В або зміннимоперативним струмом номінальною напругою 220 В.
При роботі назмінному оперативному струмі блоки можуть живитися від блоків живлення БПНТ,БПТ 11, БПН 11, БПТ 1002, БПН 1002.
Широкий робочийтемпературний діапазон від -40 до +55 °С дозволяє використовувати БЕМП врелейних відсіках КРУ як внутрішньої, так і зовнішньої установки.
Табл. 3.1 Напруга живлення (діапазон =/~), В від 88 до 242 Вимірювальні входи Номінальний вхідний струм, А 1 або 5 Тривало допустимий струм, А 4 або 20 Споживана потужність, ВА не більше 0,4 Номінальна вхідна напруга, В 100 або 110 Тривала допустима напруга, В 330 Дискретні вхідні сигнали Кількість 8/16/24 Струм при включенні / споживання, мА до 20 / до 10 Тіпоїсполненія по Un, В ~/= 220; =110 Напруга спрацьовування не менше 0,8 Un Напруга повернення не більше 0,6 Un Вихідні реле Кількість замкнутих і розімкнених контактів 8/16/24/32 Максимальна робоча напруга, В 250 Номінальний струм контактів, А 16
Вільнопрограмована логіка. Програмування БЕМП здійснюється за допомогою спеціальногоредактора (RAD-средства), який дозволяєякісно поліпшити розробку програмного забезпечення і забезпечує:
побудова схемирелейного захисту на графічній мові функціональних блоків (ФБ) за допомогоювбудованої бібліотеки ФБ: реле струму, напруги, частоти, напряму потужності,часу, логічних елементів і ін.
настройку функційреєстрації подій і осциллографирования з довільним вибороманалогових і дискретних сигналів;
редагуванняструктури меню;
редагуванняструктури і властивостей змінних (регістрів, доступних для АСОВІ ТП);
реалізаціюдодаткових функцій управління і автоматики за допомогою вільних дискретнихвходів і вихідних реле;
автоматичнеформування документації (схеми, структури меню і таблиці регістрів АСОВІ ТП)відповідно до розробленої функціональної схеми;
симуляціюдовільних дискретних і аналогових сигналів для перевірки відладкифункціональної схеми;
до 32 груп уставок.
Характеристикиосновних видів защит і автоматики
Максимальнийструмовий захист:
направленная/ненаправленная;
до 4-х ступенів;
уставки по струму від 0,1 до 200 А;
блокування понапрузі;
уставки за часом від 0 до 160 з;
до 8 времятоковых характеристик.
Захист відзамикань на землю:
направленная/ненаправленная;
по основній абопо вищих гармоніках;
до 2-х ступенів;
уставки по струму від 0,05 до 40 А;
уставки за часом від 0 до 160 з;
до 8 времятоковых характеристик.
Захист відтеплового перевантаження:
постійні часунагріву/охолоджування від 1 до 999 мин.
Захист від обривуфаз:
уставки по струму зворотноїпослідовності від 10 до 1000 % від In;
уставки за часом від 0 до 160 с.
Захист від підвищення/пониженнянапруги:
до 2-х ступеніввід підвищення напруги;
до 2-х ступенівзахисту мінімальної напруги;
діапазон уставок по напрузі від 10 до 250 В;
діапазон уставок за часом спрацьовування від 0 до 160з;
контрольсправності ланцюгів напруги.
Ачр/чапв:
до 4-х ступенів;
уставки по частоті від 40 до 70 Гц;
уставки за часом від 0 до 160 з;
уставки за швидкістю зміни частоти±0,2 до ±10 Гц/с.
АПВ:
до 4-х циклівАПВ;
витримки часу від0 до 160 з;
підрахуноккількості спроб.
АВР:
часспрацьовування 0,15 з;
контроль напруги.
УРОВ:
контроль поструму (від 0,03 In);
контрольположення вимикача;
дія на вимикачабо вхідні ланцюги пристрою захисту.
Реалізація в БЕМПвільно програмованої логіки, призначення дискретних входів і вихідних релеблоків, а також застосування цифрової фільтрації аналогових сигналів дозволяємодифікувати типові функціональні схеми і розробляти нові без зміни апаратнійчастині, окрім уточнення необхідної кількості вимірювальних входів струму інапруги, дискретних вхідних сигналів і вихідних реле.
Реєстраціяаварійних процесів
У БЕМПпередбачено два види реєстрації параметрів аварійних режимів роботи приєднання,що захищається:
1.        Реєстратор параметрів аварійних подій фіксує вимірюванівеличини, необхідні для подальшого аналізу виникнення пошкодження іправильності роботи защит і автоматики:
дату/часпуску, спрацьовування защит і відключення пошкодження (повернення защит);
мінімальніі максимальні значення токов/напряжений/частоты протягом аварійного процесу.
2.        Автоматичне осциллографирование аварійних процесів (з пуском відфункцій защит і автоматики)приєднання, що захищається, проводиться із записом передаварійного режиму (до0,5 з). Запис декількох осцилограм підряд проводиться без «мертвихзон». Осцилограми, лічені по послідовному каналу, зберігаються у форматі COMTRADE.
Табл.3.2
Параметри аварійного осцилографаКількість аналогових сигналів від 1 до 16 Кількість дискретних сигналів від 1 до 256 Частота вибірки осцилографа до 800 Гц Тривалість запису до 8 з Кількість осцилограм до 16

Табл.3.3
Діапазони вимірювання і облікуелектричних параметрівФазні струми хIn При In=1А При In=5А від 0,1 до 40 А від 0,1 до 40 А від 0,5 до 200 А Струм 3I0 від 0,1 до 40 А (від 0,25 до 100 А первинного струму) Лінійна або фазна напруга хUn 100 В 110 В від 0,03 до 3 від 3 до 300 В від 3,3 до 330 В Частота від 40 до 70 Гц Актівная/реактівная потужність (вторинні величини) від 0,001 до 32,7 кВт/кВАР Технічний облік споживаної електроенергії (вторинні величини) від 1 до 65000 кВт ч/кВАР ч
Управліннявимикачем
Реалізованалогіка місцевого і дистанційного управління вимикачем з виконанням наступнихфункцій:
контрольсправності ланцюгів управління;
контрольположення вимикача;
блокуваннябагатократних включень вимикача.
Допустимийімпульсний струм, протекаемый через контакти вихідних релеБЕМП (30 А протягом 4 з), дозволяє управляти вакуумним вимикачем безпосередньовід самого блоку.
У БЕМПавтоматично реєструються параметри, необхідні для розрахунку ресурсу вимикача:
Табл. 3.4 лічильник циклів відключення/включення до 65535 сумарний струм відключень/включень, кА до 100 000 тривалість останньої комутації, з до 1,00
Послідовний каналзв’язку з АСУ ТП і ПК
БЕМП має дванезалежні порти послідовного зв’язку з АСУ ТП (на задній панелі) і персональнимкомп’ютером (на лицьовій панелі), здійснюючий прийом і передачу даних. Механізмунікальних ідентифікаторів подій і осцилограм, реалізований в БЕМП, істотнополегшує ведення баз даних в АСУ ТП і дозволяє виключити помилки при аналізі.
Наявність окремогомодуля зв’язку з АСУ ТП дозволяє реалізовувати протоколи: Modbus, МЕК 60870-5, МЕК 61850.Реалізований вибір оптимальної швидкості передачі до 38400 бит/с по каналу RS485 (для АСОВІ ТП) і RS232C (для ПК).
Для настройки іобслуговування блоку або групи мікропроцесорних блоків серії БЕМП, об’єднаних влокальну мережу, розроблено фірмове програмне забезпечення, яке дозволяє:
дистанційноуправляти вимикачем;
прочитуватипоточні зміряні значення електричних параметрів приєднання;
прочитувати іпрацювати з журналом подій (просмотр/поиск/фильтрация);
визначати стандискретних входів і вихідних реле блоків;
прочитуватипараметри аварійних подій;
прочитуватиосцилограми нормальних і аварійних режимів;
считывать/изменятьуставки і перемикати групи уставок защит іавтоматики.
Конструктивніособливості
БЕМП виконаний увигляді 19″ касети EuropacPro одно- або дворядного виконання залежно від кількості дискретних вхіднихсигналів і вихідних реле, що забезпечує високу ремонтопридатність блоку шляхомзаміни несправної плати (групи дискретних входів або вихідних реле, джерелавторинного електроживлення і так далі).
На лицьовійпанелі розташований вбудований пульт, який складається з 2-х рядковоговакуумного люмінесцентного індикатора, 6 кнопок управління і 16 світлодіодівсигналізації. БЕМП має заднє приєднання провідників під гвинт, для приєднанняструмових ланцюгів використовується самозакорачивающийся роз’їм. Також єпереднє приєднання провідників з використанням виносного пульта
3.2 Призначеннята основні типи захисту трансформаторів
Трансформаторіконструктивно дуже надійнізавдяки відсутності в них рухомих або обертових частин. Незважаючи на це, у процесі експлуатації можливі й практично мають місце їх пошкодження та порушення нормальних режимівроботи. Тому трансформатори повиннімати відповідний релейний захист.
У обмоткахтрансформаторів можуть виникати замикання між фазами, однієї або двох фаз наземлю, між витками однієї фази і замикання між обмотками найвищої та найнижчоїнапруги. На введеннях трансформаторів, на шинах та в кабелях також можуть виникати короткізамикання між фазами і на землю.
Крім указанихпошкоджень, в умовах експлуатації можуть траплятися порушення нормальнихрежимів роботи трансформаторів, до яких відносяться: проходження черезтрансформатор надструмів при пошкодженні інших зв’язаних з ним елементів,перевантаження, виділення газу з мастила, зниження рівня мастила, підвищенняйого температури.
У процесі роботи в силових трансформаторах можуть виникати пошкодження, обумовлені пробоєм ізоляції та порушенням нормального режиму роботи.
До пошкоджень належать:
– замикання між фазами в обмотках і на їх виводах;
– замикання в обмотках між витками однієї фази;
– замикання на землю обмоток або їх зовнішніх виводів.
У експлуатації короткізамикання на виводах і виткові замикання в обмотках зустрічаються найбільш часто. Міжфазні замиканнявсередині трансформаторів дуже рідкі, оскільки міжфазна ізоляція має великуелектричну міцність, а в трифазних трансформаторах, складених з трьоходнофазних, цей вид пошкоджень виключається.
Найбільш частим аномальнимрежимом роботи трансформаторів є поява в них надструму, тобто струму, що перевищує номінальний струм обмоток. Надструмі в трансформаторі виникають при зовнішніх коротких замиканнях та режимах асинхронного ходу і перевантаженнях. Надструмі при перевантаженняхвиникають внаслідок самозапуску електричних двигунів, збільшення навантаження в результаті вимкнення паралельно працюючоготрансформатора, автоматичного підключення навантаження при дії автоматичноговвімкнення резерву і т.д.
Захист від пошкоджень діє на вимикання за допомогою струмової відсічки, диференціального і газового захисту.
Захист відзовнішніх коротких замикань діє на вимикання і здійснюється за допомогоюмаксимального струмового захисту з блокуванням від реле максимальної напруги,струмового захисту нульової послідовності й фільтрового захисту. До зони діїзазначених захистів повинні входити шини підстанції й усі приєднання, щовідходять від цих шин. Захист від надструмів за можливості використовується як резервний при пошкодженнях обмоток трансформатора.
Захист від перевантаження виконується з діями на сигнал або вимикання, в залежності від характеру обслуговування підстанції. Дія захисту на сигнал визначається тим, що перевантаження звичайно не супроводжується значнимзниженням напруги в мережі і тому вимога до годині дії захисту визначається тількинагрівом ізоляції обмоток. Досвід показує, що перевантаження порядку 1,5 2 Іном може бути дозволене протягом значного годині, вимірюваного десятками хвилин.
Найчастішезустрічаються короткочасні перевантаження, викликані самозапуском електричнихдвигунів або поштовхоподібним навантаженням.
3.2 Захист відпошкоджень обмоток трансформатора
Найбільшрозповсюдженим захистом від внутрішніх пошкоджень трансформатора є струмовавідсічка. Струмова відсічка являє собою простий швидкодіючий захист від пошкоджень у трансформаторі. Вона реагує на короткі замикання на виводах трансформатора з боку живлення і на короткі замикання в більшій частині первинної обмотки.
Струмова відсічка не діє при виткових замиканнях на землю в обмотці,яка працює на ятір з малим струмом замикання на землю.
Умова чутливостіполягає в тому, що сигналізація при металевому замиканні на землю повинна діятиз коефіцієнтом чутливості Кч, який дорівнює 1,25 для кабельних і 1,5 дляповітряних ятерів. Така значна величина коефіцієнта Кв вимушено приймається через тих, що в мережі з ізольованими нульовим крапками величина струмузамикання при переміжних замиканнях на землю в 3 – 4 рази перевищує величину струму при металевому замиканні.
Підвіщення чутливості сигналізації при використанні звичайних трансформаторів струму та електромеханічних реле викликає ряд серйозних труднощів.
1. Номінальнійструм звичайних трансформаторів струму вибирається за струмом навантаженнялінії і тому сморід мають порівняно великі коефіцієнти трансформації.
Внаслідок цього вторинний струм замиканняна землю має дуже малу величину. Так, наприклад, якщо струм замиканняна землю становить 18 А, а трансформатори струмумають коефіцієнт трансформації 600/5, то вторинний струм дорівнює 0,15 А.
2. Для вмикання на такий струм необхідно вибрати найчутливіше релеЕТ-521/0,2, обмотки якого мають опір 40 Ом. Вмікання реле з таким великим опоромприводити до того, що тільки частина струму потрапляє в реле, оскільки інша частина марно замикається через вторинні обмотки трансформаторів струму непошкоджених фаз.Величина цього струму відсмоктування може становити 40-50 %. Через зазначені заподійсигналізація при замиканнях наземлю з використанням звичайних трансформаторів може виконуватися тільки привеликому струмі замикання на землю в розгалужених і некомпенсованих ятерах.
Велика чутливість забезпечується сигналізацією при однофазних замиканнях на землю, яка виконується на спеціальних кабельних трансформаторах струму з кільцевим осердям.
Кабельні трансформатори струму мають значні преваги порівняно зі схемоювмикання на торбу струмів трьох фаз звичайних трансформаторів струму.
Відсічка встановлюється з живильного боку трансформатора і виконується на миттєвих струмових реле або електромагнітному елементі індукційного реле типуРТ-80, якщо це реле використовується для виконання максимального струмового захисту.
Натрансформаторах, що працюють в ятерах з глухо заземленою нейтраллю, відсічка виконується трифазною, а в ятерах з ізольованою нейтраллю – двофазною. Відсічка в поєднанні з максимальним струмовим і газовимзахистом забезпечує надійний захист для трансформаторів малої та середньоїпотужності.
У силових трансформаторах великої потужностішироко застосовують поздовжній диференціальний захист. Принцип дії поздовжнього струмового захисту заснований на безпосередньому порівнянні величини і фази струмів накачану і у кінці захищуваної зони. Базою для роботидиференціального струмового захисту є відмінність напряму струмів на кінцяхлінії, яка захищається при зовнішньому короткому замиканні всередині зонизахисту.
Поздовжнійдиференціальний захист трансформаторів більш досконалий, ніж струмова відсічка.Перевагою диференціального захисту є швидкість дії й абсолютна селективність. Трансформаторі струму диференціального захисту встановлюються таким чином, щоб у зону дії захистувходили трансформатор і приєднання до нього.
З викладеного випливає, що захисттрансформаторів і автотрансформаторів повинний виконувати такі функції:
а) вимикати трансформатор від усіх джерел живленняпри його пошкодженні;
б) вимикатитрансформатор від пошкодженої частини установки при проходженні через ньогонадструму у випадках пошкодження шин або іншого обладнання, пов’язаного зтрансформатором, а також при пошкодженнях суміжного обладнання та відмов йогозахисту або вимикачів;
в) подавати попереджувальний сигнал черговомуперсоналу підстанції або електростанції при перевантаженні трансформатора, виділенні газу з мастила, зниженні рівня мастила, підвищенні його температури.
Відповідно до призначення захистутрансформаторів при їх пошкодженнях та сигналізації про порушення нормальних режимівроботи застосовуються такі типи захистів:
1. Діференціальнійзахист для захисту при пошкодженнях обмоток, вводів та ошинування трансформаторів.
2. Струмовавідсічка миттєвої дії для захисту трансформатора при пошкодженнях йогоошинування, вводів і частини обмотки з боку джерела живлення.
3. Захист від замиканьна корпус.
4. Газовій захист при пошкодженнях усередині бака трансформатора, які супроводжуються виділенням газу, а також зниженням рівня масла.
5. Максимальній струмовий захистабо максимальний струмовий захист з пуском мінімальної напруги для захисту від надструмів, які проходять через трансформатор, при пошкодженні як самого трансформатора, так і інших елементів, пов’язаних з ним. Цей захист діє, як правило, з витримкою годині.
6. Захист від перевантаження, який діє на сигнал для оповіщення чергового персоналу або діє на вимикання на підстанціях без постійного чергового персоналу.
Крім того, в окремих випадкахна трансформаторах можуть встановлюватися й інші відіа захисту.
3.4 Диференціальнійзахист
Діференціальнійзахист застосовується як основний швидкодіючий захист трансформаторів припошкодженнях обмоток, вводів та шинування. Зважаючи на його порівняну складність диференціальний захист установлюється не на всіх трансформаторах, а лише в таких випадках:
1) на поодиноко працюючих трансформаторах потужністю 6 300 кВт і вище;
2) на паралельно працюючих трансформаторах потужністю 4 000 кВт і вище;
3) натрансформаторах потужністю 1 000 кВт і вище, якщо струмова відсічка не забезпечує необхідної чутливості, а максимальний струмовий захист має витримку годині більше 1 с.
При паралельній роботі трансформаторів диференціальний захист забезпечує не тільки швидке, але й селективне вимкнення пошкодженоготрансформатора, що пояснюється на (Рис. 3.1.)
/>
Рис. 3.1.Проходження струму КЗ та дія максимального струмового
захисту при пошкодженні одного з паралельно працюючих
трансформаторів
Якщо паралельнопрацюючі трансформатори Т1 і Т2 мають тільки максимальні струмові захисти, топри пошкодженні, наприклад, у точці До на введеннях найнижчої напругитрансформатора Т1 подіють максимальні струмові захисти обох трансформаторів, аоскільки їх витримки годині однакові, вимкнуться обидва трансформатори.
Діференціальнійзахист, який діє миттєво, забезпечує в розглянутому випадку вимкнення тількипошкодженого трансформатора.
Для виконання диференціального захисту трансформатори струму 1Т і 2Т встановлюються з обох боків трансформатора, який захищається (Рис. 3.2). Їх вторинні обмотки з’єднуються послідовно і паралельно до них підключається струмове реле. Аналогічно виконується диференціальний захист автотрансформатора.
/>/>
Рис. 3.2. Принципдії диференціального захисту
трансформатора:
а – струморозподіл при наскрізному КЗ; би у трансформаторі
(у зоні дії диференціального захисту)
При розглядіпринципу дії диференціального захисту умовно приймається, що трансформатор,який захищається, має коефіцієнт трансформації, що дорівнює одиниці, однаковез’єднання обмоток і однакові трансформатори струму з обох боків.
З (Рис. 3.2 а) видно,що при проходженні через трансформатор струмунаскрізного КЗ або струму навантаження вторинні струми І1 і І2проходять в протилежних напрямках, тобто
/>.
За прийнятих вищерозумів і нехтуванням струмом намагнічування трансформатора, який у нормальномурежимі має малу величину, первині струми рівні (ІІ = ІІІ)і, отже, рівні вторинні струми (І1 = І2).
З урахуванням цього рівність (3.15) набуває вигляду
/>.
Таким чином, якщо схема диференціального захисту виконана правильно і трансформатори струму маютьхарактеристики, що точно збігаються, то при проходженні через трансформатор, який захищається,струму навантаження або струмунаскрізного КЗ струм у реле диференціального захистувідсутній. Отже, диференціальний захист на такі режими не реагує.
Встановлена властивість диференціального захисту є дуже важливою.З неї випливає, що оскільки диференціальний захист не реагує на КЗ на іншому обладнанні, він не вимагає витримки годині, тобто є селективним за принципом дії.
Внаслідок незбігу характеристик трансформаторів струмувторинні струми не рівні (І1 ¹ І2) і тому вреле проходити струм, який називається струмом небалансу,тобто
      />.
Для того, щоб диференціальний захист не подіяв від струму небалансу, його струм спрацьовуванняповинний бути більшим за цей струм небалансу, тобто
       />.
При КЗ у трансформаторі або у будь-якому іншому місці міжтрансформаторами струму напрямок струмів І1 і І2зміниться на протилежний, як показано на (Рис. 3.2 б), СтруміІ1 і І2 будуть проходити тепер у реле в одному напрямку і отже, будутьпідсумовуватися. Таким чином, струм у реле буде дорівнювати
        />.
Торба струмів І1 і І2 є не чим іншим, як повним струмом КЗ
/>,
який проходити у місці КЗ, поділеним на коефіцієнт трансформації трансформаторів струму КТ. Під впливом цього, якправило великого, струму реле спрацьовує і вимикається трансформатор.
 Ділянка, обмежена трансформаторами струму, називається зоною дії диференціального захисту.
3.5 Струмовавідсічка
Як правило, натрансформаторах потужністю нижче 6 300 кВт, які працюють одиночно ітрансформаторах (автотрансформаторах) потужністю нижче 4 000 кВА, які працюютьпаралельно, замість доладного диференціального захисту встановлюється струмовавідсічка.
Дія струмової відсічки трансформатора заснована на тому ж принципі, що й струмової відсічки ліній. При КЗ на введеннях трансформатора з боку джерела живлення струм КЗ значно більший, ніж при КЗ з боку навантаження, тобто за трансформатором. Вікорістовуючи цю обставину, струм спрацьовування відсічки вибирається таким, щоб вона працювала при КЗ за трансформатором заформулою
      />,
де Кn– коефіцієнт надійності, який дорівнює: 1,3 1,4для реле типу ЕТ-521 або РТ-40, що діють через проміжні реле; 1,5 1,6 дляреле ІТ-80 (РТ-80);
Ікз max– максимальний струм к. з. який проходити через трансформатор при КЗза ним;
КТ – коефіцієнт трансформації трансформаторів струму.
Чутлівість відсічки характеризується коефіцієнтом чутливості
      />,
де Ікз – струм к. з. при КЗ до трансформатора.
Коєфіцієнт чутливості Кч повинний бути не менше двох.
ВИСНОВКИВсі електроустановки обладналися пристроями релейногозахисту, призначеними для відключення ділянки в колі, якщо пошкодженняспричиняє за собою вихід з ладу елементу або електроустановки в цілому.Релейний захист спрацьовує і тоді, коли виникають умови, загрозливі порушеннямнормального режиму роботи електроустановки. У релейному захисті електроустановокзахисні функції покладені на реле, які служать для подачі імпульсу наавтоматичне відключення елементів електроустановки або сигналу про порушеннянормального режиму роботи устаткування, ділянки електроустановки, лінії і такдалі.
Для захисту трансформатора власних потреб передбачаються захисту:
–         подовжній диференціальний захист від всіх видівкоротких замикань в обмотках трансформатора і на його виводах і діє на відключення трансформатора власнихпотреб і блоку генератор- трансформатор;
–         газовий захиствід внутрішньобакових пошкоджень трансформатора, що діє на сигнал і на відключення;
–         максимальний струмовий захист на стороні 10 кВ з пуском по напрузі, що діє з витримками годині на відключення вимикача 6 кВ і на відключення блоку генератор- трансформатор;
–         захист від перевантаження, що встановлений на стороні нижчої напруги трансформатора, діє на сигнал.
Для захистутрансформатора від коротких замикань. У обмотках і на виводах використовується подовжній диференціальний струмовий захист.
Захист є основним і діє на відключення трансформатора без витримки годині. При цьому відключаються блоковий масляний вимикач 1МВ-110кВ, генераторний масляний вимикач 2МВ-10кВ і відключаються введення робочого живлення на секції 3МВ-6кВ. Захист виконаний в трьох фазного виконанняз використанням реле типу РНТ-565. Від пошкоджень усередині бака трансформатора, бака«регулятора під напругою» і пониження рівня масла передбачений газовийзахист з використанням реле Ргч3-66. Захист діє на сигнал при слабкому газоутворенні і при пониженні рівня масла, а також на відключення без витримки годині при бурхливому газоутворенні.
Від струмів, обумовлених зовнішніми короткими замиканнями, передбачається максимальний струмовий захист з комбінованим пуском по напрузі. Захист діє на відключення 3МВ-6кВ з1-ою витримкою годині і на відключення трансформатора повністю з 2-ою витримкоюгодині. Для захисту від струмів, що викликають перевантаження трансформатора, в осередку КРУ 6кВ встановлюється максимально струмовий захист з дією на сигнал.
СПИСОК ВИКОРИСТАННИХ ДЖЕРЕЛ:
1. Федосеев А.М. «Релейнаязащита электрических систем»
2.  Чернобровов Н.В. «Релейнаязащита»
3.  Таубес И.Р. «Релейная зашитамощных турбогенераторов»
4.  Шабад М.А. «Защитатрансформаторов распределительных сетей»
5.  Шабад М.А. «Расчёт релейнойзащиты и автоматики распределительных сетей»
6. КривенкоВ.В., Новелла В.Н. «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» М.,«Энергоиздат», 1981
7. КрюковВ.И. «Обслуживание и ремонт электрооборудования подстанций и распределительныхустройств», М., «Высшая школа», 1983