Transformatora diferenciālais aizsardzības mehānisms

Transformatora diferenciālā aizsardzība

Transformatori ir viens no galvenajiem sastāvdaļām elektrosistēmās. Kā stātīvi, pilnībā nomazgāti un parasti eļļā iedrūkstīti ierīces, transformatoros notikusie kļūdas gadījumi ir salīdzinoši reti. Tomēr pat retas kļūdas var radīt smagus seklu transformatoram. Tādēļ, aizsargāšana pret potenciālām kļūdām ir ļoti svarīga.

Transformatoros notikusie kļūdas gadījumi galvenokārt tiek sadalīti divās kategorijās: ārējie kļūdu gadījumi un iekšējie kļūdu gadījumi. Ārējie kļūdu gadījumi tiek strauji izbeigti ar releja sistēmu transformatora ārpusē, lai novērstu šādu kļūdu ietekmi uz transformatoru. Iekšējos kļūdu gadījumos šāda veida transformatoriem tiek izmantota diferenciālā aizsardzības sistēma.

Diferenciālās aizsardzības shēmas bieži tiek izmantotas, lai aizsargātu pret fāzes starpnieka un fāze-zemes kļūdām. Transformatoru diferenciālā aizsardzība balstās uz Merz-Prize cirkulārā strāvas principa. Šāda veida aizsardzība parasti tiek piemērota transformatoriem ar jaudu virs 2 MVA.

Savienojums transformatora diferenciālajai aizsardzībai

Elektroenerģijas transformatoru vienā puse ir zvaigznaini savienots, bet otrā - delta savienots. Strāvas transformatoru (CT) zvaigznaini savienotajā pusē tiek delta savienoti, bet deltai savienotajā pusē - zvaigznaini. Abu strāvas transformatoru zvaigznes savienojuma un elektroenerģijas transformatora zvaigznes savienojuma neitrālie punkti tiek uz zemes savienoti.

Ierobežošanas spūle tiek savienota starp strāvas transformatoru sekundārajām vijaņām. Šī ierobežošanas spūle regulē sistēmas jūtību. Darbības spūle tiek novietota starp ierobežošanas spūles tvertnes punktu un strāvas transformatoru sekundārās vijaņu zvaigznes punktu.

Diferenciālās aizsardzības sistēmas darbība

Normālajā situācijā darbības spūlei neiet strāva, jo abās pusēs elektroenerģijas transformatorā strāvas ir līdzsvarā. Tomēr, ja notiek iekšējs kļūdas gadījums elektroenerģijas transformatora vijaņos, šis līdzsvars tiek pārtraukts. Tā rezultātā diferenciālā relēs darbības spūlēs iet strāva, kas atbilst abās pusēs transformatora starpībai. Tādējādi relē aktivizē galvenos vijaņu izslēgējus abās pusēs elektroenerģijas transformatorā.

Problēmas ar diferenciālo aizsardzības sistēmu

Kad transformators tiek uzsākts, caur to plūst pagaidu magnetizācijas strāva. Šī strāva var būt līdz 10 reizes lielāka nekā pilna slodzes strāva un samazinās laika gaitā. Šī magnetizācijas strāva plūst pa elektroenerģijas transformatora primāro viju, izraisojot atšķirību strāvas transformatoru izvades starpā. Tas, savukārt, var izraisīt to, ka transformatora diferenciālā aizsardzība darbojas nepareizi.

Lai risinātu šo problēmu, releja spūlei tiek uzstādīts kick fuse. Šie sprādzieni ir ar inverso raksturojumu un nedarbojas īsā periodā, kad notiek plūsmas pieaugums. Kad notiek kļūda, sprādzieni izpludina, ļaujot kļūdas strāvai plūst caur releja spūlēm un aktivizēt aizsardzības sistēmu. Šo problēmu var mazināt arī, izmantojot releju ar inverso un noteiktu minimālo raksturojumu, nevis momentāno tipa releju.