3tom262

8. ELEKTROENERGETYCZNA AUTOMATYKA ZABEZPIECZENIOWA 526

nadprądowe zwłoczne o charakterystyce niezależnej, z zasobnikiem energii instalowanym po stronie 110 kV transformatora, w którym wykorzystuje się energię zwarcia z przekład-ników prądowych (nie korzysta się z prądu stałego stacji). Przekaźniki takie rezerwują zabezpieczenia pól odpływowych po stronie średniego napięcia oraz zabezpieczenia transformatora zainstalowane po stronie średniego i wysokiego napięcia. Działanie przekaźnika jest traktowane jako ostateczne (nie współpracuje on z żadną automatyką stacyjną).

8.7.3. Zabezpieczenia od zwarć wewnętrznych

Zabezpieczenia od zwarć wewnętrznych i na wyprowadzeniach są realizowane jako:

—    nadprądowe bezzwłoczne (odcinające),

—    różnicowe wzdłużne,

—    gazowo-przepływowe.

Zabezpieczenie nadprądowe bezzwłoczne stosuje się dla transformatorów o mocy mniejszej niż 5 MV • A. Instaluje się je po stronic zasilania (lub po stronie większej mocy zwarciowej dla dwustronnego zasilania). Wykonuje się je jako dwufazowe lub trójfazowe.

Zabezpieczenie od zwarć wewnętrznych nie jest wymagane wówczas, gdy zwarcia są wyłączane z czasem sS 0,7 s przez zabezpieczenie nadprądowe od zwarć zewnętrznych. Prąd rozruchowy zabezpieczenia odcinającego dobiera się z warunku

l_r = (1,3+1,5)/*™, -i-    (8.70)

przy czym I_tnax — maksymalna wartość prądu zwarciowego na szynach zasilanej stacji. Współczynnik czułości

K =    » 2    (8.71)

I_N A/

gdzie I_kmi„ — najmniejszy prąd zwarciowy przy zwarciu dwufazowym w miejscu zainstalowania przekaźnika.

W przypadku niemożności uzyskania wymaganej czułości zabezpieczenia nadprądo-wego bezzwłocznego należy stosować zabezpieczenie różnicowe.

Zabezpieczenie różnicowe jest stosowane dla transformatorów o mocy większej niż 5 MV-A. Jest ono zabezpieczeniem stabilizowanym. Stabilizacja ma na celu uzyskanie możliwie dużej czułości przy jednoczesnej niewrażliwości na prąd wyrównawczy.

Zabezpieczenie różnicowe nie powinno działać przy załączeniu transformatora w stanie jałowym, tj. wówczas, gdy występuje znaczny udar prądu magnesującego. Prąd ten — transformowany przez przekładniki prądowe — płynie przez uzwojenie hamujące i różnicowe przekaźnika. Przekaźnik różnicowy reaguje jak przy zwarciu w strefie (zwarcie wewnętrzne). Analiza zawartości wyższych harmonicznych w prądzie magnesującym i prądzie zwarciowym wykazuje, że prąd magnesujący zawiera 30 — 70% drugiej harmonicznej i 10-^30% trzeciej oraz niewielkie ilości wyższych harmonicznych, natomiast w prądzie zwarciowym zawartość drugiej harmonicznej jest niewielka. Właściwość tę wykorzystano w obecnie stosowanych konstrukcjach przekaźników różnicowych do blokowania jego działania przy załączeniu transformatora do pracy jałowej. Niektóre firmy wprowadzają również piątą harmoniczną (głównie do zabezpieczeń różnicowych bloku transformator-generator) do poprawy stabilizacji zabezpieczenia różnicowego. Schemat funkcjonalny zabezpieczenia różnicowego pokazano na rys. 8.37.

W celu poprawnego działania zabezpieczenia należy:

—    zasilić obwody prądowe z przekładników o największym współczynniku granicznym;

—    nie włączać innych aparatów pomiarowych, regulacyjnych ani zabezpieczeniowych do obwodów zabezpieczenia różnicowego;

—    wyrównać fazy prądów w gałęziach wzdłużnych zabezpieczenia przez odpowiednie połączenie przekładników głównych, tj. dla transformatorów o grupie połączeń Yd stosować po stronie gwiazdy połączenie przekładników prądowych w trójkąt, a dla połączeń grupy D — przekładniki prądowe łączyć w gwiazdę;

—    przekładniki prądowe główne połączyć w trójkąt, gdy transformator pracuje z punktem gwiazdowym uziemionym;

—    wyrównać moduły prądów gałęziowych, jeśli prąd niezrównoważenia przy przekładni znamionowej transformatora przekracza 5% wartości prądów wzdłużnych;

—    dla transformatorów trójuzwojeniowych zasilanych jednostronnie stosować zabezpieczenie w układzie jak dla transformatorów dwuuzwojeniowych przy wyrównaniu i sumowaniu prądów gałęziowych stron odbiorczych;

—    uwzględnić zmienność przekładni transformatora przez stosowanie wielozaczepowego przekładnika wyrównawczego.

Obecnie stosuje się tylko zabezpieczenia różnicowe stabilizowane, w których nastawiane są dwa parametry:

—    prąd rozruchowy 1ń

—    współczynnik hamowania

(8.72)

gdzie: N_h — liczba zwojów uzwojenia stabilizującego, N_r — liczba zwojów uzwojenia roboczego.

Przyjmuje się

(8.73)

W krajowych przekaźnikach różnicowych współczynnik hamowania jest nienastawial-ny i wynosi 0,6.

Zabezpieczenie gazowo-przepływowe działa przy elektrycznych i mechanicznych uszkodzeniach wewnątrz kadzi transformatora, którym towarzyszy:

—    wydzielanie się gazów jako produktów rozkładu oleju lub stałych materiałów izolacyjnych (przegrzanie się uzwojeń lub rdzenia);

—    obniżenie się poziomu oleju (nieszczelność kadzi, niedostateczne napełnienie);

—    gwałtowny przepływ oleju z kadzi transformatora do konserwatora (zwarcie wewnątrz

kadzi).

Tr

<£>

Rys. 8.37. Schemat funkcjonalny zabezpieczenia różnicowego stabilizowanego dla transformatora dwuuzwojcniowcgo

1 — uzwojenie robocze, 2 — uzwojenie hamujące

Podczas powolnego wydzielania się gazów, świadczących przeważnie o nieznacznym uszkodzeniu, a także w czasie uwalniania się powietrza zawartego wewnątrz transformatora lub przy obniżeniu się poziomu oleju, przekaźnik powinien uruchomić sygnaliza-