Protección diferencial dun transformador

Protección diferencial dun transformador

Os transformadores son entre os componentes clave nos sistemas de enerxía. Como dispositivos estáticos, totalmente pechados e xeralmente sumergidos en aceite, as fallos neles son relativamente infrecuentes. No entanto, mesmo unha falla rara pode ter consecuencias graves para un transformador de enerxía. Así, proteger os transformadores de enerxía contra posibles fallos é de máxima importancia.

As fallos nos transformadores divídense principalmente en dous tipos: fallos externos e fallos internos. Os fallos externos son eliminados rapidamente polo sistema de relevos fóra do transformador para evitar calquera dano ao transformador por esas fallos. Para os fallos internos neste tipo de transformador, emprega-se un sistema de protección diferencial.

Os esquemas de protección diferencial utilízanse predominantemente para protexer contra fallos entre fases e entre fase e terra. A protección diferencial para transformadores de enerxía basease no principio da corrente circulante Merz-Prize. Esta protección aplícase xeralmente a transformadores cunha potencia superior a 2 MVA.

Conexión para a protección diferencial do transformador

Os transformadores de enerxía están conectados en estrela nun lado e en triángulo no outro. Os transformadores de corrente (CTs) no lado conectado en estrela están conectados en triángulo, mentres que os do lado conectado en triángulo están conectados en estrela. Os neutros tanto da conexión en estrela dos transformadores de corrente como da conexión en estrela do transformador de enerxía están aterrados.

Unha bobina restrinxente está conectada entre as bobinas secundarias dos transformadores de corrente. Esta bobina restrinxente regula a sensibilidade do sistema. A bobina operativa está situada entre o punto de derivación da bobina restrinxente e o punto de estrela das bobinas secundarias dos transformadores de corrente.

Funcionamento do sistema de protección diferencial

En condicións normais, a bobina operativa non transporta corrente xa que as correntes en ambos lados do transformador de enerxía están en equilibrio. No entanto, cando ocorre un fallo interno nas bobinas do transformador de enerxía, este equilibrio rompése. Como resultado, as bobinas operativas do rele diferencial transportan unha corrente que corresponde á diferenza de corrente entre os dous lados do transformador. Como resultado, o rele activa os interruptores principais en ambos lados do transformador de enerxía.

Problemas do sistema de protección diferencial

Cando se energiza un transformador, fluye a través del unha corrente de magnetización transitoria. Esta corrente pode ser ata 10 veces a corrente a plena carga e decrece con o tempo. Esta corrente de magnetización fluye na bobina primaria do transformador de enerxía, causando unha discrepancia na saída dos transformadores de corrente. Isto, por sua vez, pode facer que a protección diferencial do transformador funcione incorrectamente.

Para abordar este problema, colócase un fusible de arranque a través da bobina do rele. Estes fusibles son do tipo de límite de tempo con característica inversa e non funcionan durante a breve duración da súper-corrente de arranque. Cando ocorre un fallo, os fusibles funden, permitindo que a corrente de fallo fluya a través das bobinas do rele e active o sistema de protección. Este problema tamén pode mitigarse utilizando un rele con características mínimas definidas e inversas en lugar dun rele de tipo instantáneo.