Güç yağı trafolarının röle koruması ve otomasyonu 110 kV

Güç yağı trafoları, dağıtım trafo merkezleri için en pahalı ekipmandır. Transformatörler, normal çalışmaları ve kabul edilemez akım aşırı yüklerine, dalgalanmalarına ve diğer istenmeyen çalışma modlarına maruz kalmamaları koşuluyla uzun bir hizmet ömrü için tasarlanmıştır.

Transformatörün hasar görmesini önlemek, servis ömrünü uzatmak ve normal çalışmasını sağlamak için çeşitli koruma ve otomasyon cihazlarına ihtiyaç vardır.

Güç yağı trafolarında hangi koruma ve otomasyon cihazlarının sağlandığını düşünün.

Trafo gazı koruması

Gaz koruması, transformatörün ana korumalarından biridir. Bu koruma, güç trafosu tankında dahili arıza olması durumunda 110 kV trafoyu şebekeden ayırmak için tasarlanmıştır.

Bu koruyucu cihaz, transformatör tankını koruyucusuna bağlayan yağ hattına takılır.Gaz rölesinin ana yapısal elemanı, bir şamandıra ve şamandıra indirildiğinde bağlanan iki çift kontaktır. Normal çalışmada, gaz rölesi trafo yağı ile doludur ve şamandıra, her iki kontak çifti açıkken yukarı konumdadır.

Transformatör sargılarında bir dönüşten dönüşe kısa devre olması durumunda veya sözde Çelik yakma (manyetik devrenin çelik saclarının yalıtımının ihlali), bir elektrik arkının etkisi altında elektrik malzemelerinin ayrışması sırasında oluşan tankta gazlar belirir.

Ortaya çıkan gaz, gaz rölesine girer ve içindeki yağı değiştirir. Bu durumda, şamandıra düşer ve kontakları kapatır. Biriken gaz miktarına bağlı olarak kontaklar kapanabilir, sinyali etkileyebilir veya trafoyu şebekeden tamamen ayırabilir.

Gaz rölesinin aktivasyonu, güç transformatörü deposundaki yağ seviyesindeki önemli bir düşüşten de kaynaklanabilir, bu da koruyucuda yağın tamamen bulunmadığını gösterir. Yani, bu cihaz aynı zamanda transformatördeki yağ seviyesinin aşırı düşmesine karşı bir koruma görevi görür.

Yük değiştirme tankı tank koruması

110 kV güç transformatörlerinde genellikle yerleşik bir yükte voltaj regülatörü (OLTC) bulunur. yük geçiş anahtarı ana tanktan sargılarla izole edilmiş, transformatör tankının ayrı bir bölmesinde bulunur. Bu nedenle, bu cihaz için ayrı bir koruyucu cihaz - bir reaktif röle - sağlanmıştır.

Yüke bağlı kademe değiştirici deposundaki tüm arızalara, koruyucuya trafo yağının boşalması eşlik eder, bu nedenle, bir yağ akışı olması durumunda, jet koruması hemen devreye girerek güç trafosunu ana şebekeden otomatik olarak ayırır.

Yağ seviye şalteri (RUM)

Gaz rölesi, güç transformatörünün koruyucusunda yağın tamamen bulunmadığını bildirir, ancak zamanla yağ seviyesinde kabul edilemez bir düşüşün tespit edilmesi gerekir - bu işlev, yağ seviyesi rölesi (RUM) tarafından gerçekleştirilir.

Yağ seviye şalteri, kural olarak, transformatörün ana tankının koruyucusuna ve ayrıca yük anahtarının koruyucusuna takılır. Cihaz, rölenin ana yapısal elemanı olan şamandıra, yağ seviyesinin bu güç trafosu için izin verilen minimum değerin altına düşmesi durumunda röle kontaklarını kapatacak şekilde yapılandırılmıştır.

Bu güvenlik cihazı, yağ seviyesindeki bir düşüşü zamanında tespit etmeyi mümkün kılan bir alarmı etkinleştirmek için bir sinyal sağlar.

Diferansiyel Trafo (DZT) Koruması

Transformatörün diferansiyel koruması (DZT), transformatörün ana korumasıdır ve transformatörün sargılarının kısa devrelerine ve bu korumanın kapsama alanındaki akım iletkenlerine karşı koruma sağlar.

Bu korumanın çalışma prensibi, transformatörün sargılarının her birinin yük akımlarının karşılaştırılmasına dayanır. Normal çalışmada diferansiyel koruma rölesi çıkışında dengesizlik akımı yoktur.İki fazlı veya üç fazlı bir kısa devre olması durumunda, bir dengesizlik akımı meydana gelir - diferansiyel akım ve röle, trafoyu şebekeden tamamen ayırmak için hareket eder.

Bu korumanın kapsamı, güç trafosunun her bir gerilim tarafındaki akım trafolarıdır. Örneğin, 110/35/10 kV üç sargılı bir transformatörde, koruyucu kaplama bölgesi, transformatörün kendisine ek olarak, transformatör burçlarından 110 kV, 35 kV akıma geçen bir veri yolu (kablo) içerir. ve 10 kV trafolar.

Transformatörlerin akım kademe koruması

Daha fazla güvenilirlik için, güç trafosunun ana korumasına ek olarak, sargıların her biri için kademeli akım koruması olan bir yedek koruma sağlanır.

Transformatörün sargılarının her biri için ayrı ayrı aşırı akım koruması (MTZ) birkaç adım Her koruma aşamasının kendi alma ve bırakma süresi vardır.

Transformatör birçok tüketiciyi yüksek ani akımlarla besliyorsa, o zaman yanlış işlemleri önlemek için aşırı akım korumasında voltmetre engelleme - voltaj koruma engellemesi vardır.

Trafo koruma çalışmasının seçiciliği için, koruma aşamalarının her biri farklı bir yanıt süresine sahipken, yukarıdaki temel trafo korumaları en kısa yanıt süresine sahiptir. Böylece koruma bölgesinde bir trafo arızası veya kısa devre olması durumunda ana korumalar anında tetiklenmekte, bir arıza veya çekme durumunda ise trafo yedek akım korumaları ile korunmaktadır.

Ayrıca, güç trafosunun MTZ'leri, bir arıza durumunda açma yaparak, o trafo tarafından beslenen giden bağlantıların korumasını korur.

MTZ, iki ve üç fazlı kısa devrelere karşı koruma sağlar. Tek fazlı toprak arızalarına karşı koruma sağlamak için 110 kV yüksek gerilim sargısında sıfır bileşen akım koruması (TZNP) bulunur.

35 kV güç trafosunun orta gerilim sargısı ve tek fazlı toprak arızalarının gerilim trafoları tarafından kaydedildiği izole nötrlü 6-10 kV alçak gerilim sargısı besleme şebekeleri.

İzole edilmiş bir nötre sahip çoğu 6-35 kV şebeke, tek fazlı bir toprak arızasının acil durum olarak kabul edilmediği ve buna bağlı olarak, toprak arıza korumasının çalışmasından otomatik olarak hariç tutulmadığı bir modda çalışır. Servis personeli, tek fazlı bir toprak arızasının varlığına dair bir sinyal alır ve bu modda uzun süreli çalışma kabul edilemez olduğundan, hasarlı bölgeyi aramaya ve ağ bağlantısını kesmeye başlar.

Güvenlik gereklilikleri için şebekelerde tek fazlı arızaların hariç tutulmasının gerekli olduğu durumlarda istisnalar yapılır. Bu durumda, topraklama arızası koruma, transformatörün bağlantısını tamamen kesmek veya sargılarından birinin bağlantısını kesmek için çalışabilir.

Trafo aşırı gerilim koruması

Transformatörü aşırı gerilimden korumak için, transformatörün her iki tarafında bara üzerine parafudrlar veya parafudrlar (SPD'ler) takılır.

Transformatör 110 kV yüksek gerilim tarafında topraklı nötr modunda çalışıyorsa, bir arıza durumunda gerilimin izin verilen değerleri aşması durumunda sargının zarar görmemesi için nötr bir parafudr veya parafudr vasıtasıyla toprağa bağlanır. tedarik ağı.

Transformatörün ek koruması

Güç trafosunu korumak için, küçük kusurların, daha büyük bir acil durumda normal çalışmadan sapmaların gelişmesini önlemek için bir dizi ek koruma sağlanmıştır.

Aşırı yük koruması — trafo üzerindeki yükü derhal azaltmak için sinyale göre hareket eder.

Sıcaklık kontrol rölesi, üst yağ katmanlarının sıcaklığında ayarlanan (izin verilen) değerlerin üzerinde bir artış sinyali verir. Bu koruma, varsa ilave trafo soğutma sistemlerini otomatik olarak içerir. Örneğin, soğutucularda yağın cebri sirkülasyonu için blöf fanları ve pompalar dahildir. Yağ sıcaklığı daha da yükselirse, röle, trafoyu şebekeden ayırmak için hareket eder.

Aşırı gerilim koruması, gerilimin kabul edilemez değerlere düşmesi durumunda trafo sekonder sargı kesicisini kapatır.

Güç trafolarının otomasyonu 110 kV

Trafo merkezinde iki trafo varsa, gerilim kabul edilemez değerlere düştüğünde veya trafo bağlantısı kesildiğinde, düşük gerilim koruması etkilenir. otomatik aktarma anahtarı (ATS)… Bu cihaz, tüketicilere bir yedek güç kaynağı olan bir güç trafosundan güç sağlayan bölümlü veya bara anahtarları içerir.

Transformatörün orta ve alçak gerilim giriş anahtarları üzerinde uygulanabilir. otomatik devre kesici tekrar kapama (AR), bir veya başka bir korumanın eylemiyle bağlantının kesilmesi durumunda transformatörün güç kaynağının bir defalık restorasyonu.

Güç trafosu yapıcı ise yükte voltaj regülatörü (OLTC), ardından bunun için bir Otomatik Voltaj Regülatörü (AVR) kurulabilir. Bu cihaz, transformatör sargılarının voltajını izler ve sargıların gerekli voltaj seviyesini sağlamak için yük altında kademe değiştiricinin otomatik olarak devreye alınmasını sağlar.