Diferencialna zaščita transformatorja

Diferencialna zaščita transformatorja

Transformatorji so med ključnimi komponentami v električnih sistemih. Kot statični popolnoma zaprti in običajno v maščobu hranjeni napravi so na njih premiki redko. Vendar celo redki premik lahko za električni transformator ima težke posledice. Zato je zaščita električnih transformatorjev pred možnimi premiki zelo pomembna.

Premiki na transformatorjih se glavno razdelijo na dva tipa: zunanje premike in notranje premike. Zunanje premike hitro odstrani relejski sistem zunaj transformatorja, da prepreči škodo na transformatorju zaradi takšnih premikov. Za notranje premike tega tipa transformatorja se uporablja diferencialni sistem zaščite.

Diferencialni sistemi zaščite se glavno uporabljajo za zaščito pred faznim in fazno-tilskim premikom. Diferencialna zaščita za električne transformatorje temelji na principu Merz-Prize cirkulirajočega toka. Ta vrsta zaščite se običajno uporablja za transformatorje s snovjo nad 2 MVA.

Povezava za diferencialno zaščito transformatorja

Električni transformatorji so na eni strani zvezno povezani, na drugi pa delta-povezani. Strujni transformatorji (CT) na zvezno povezanem delu so delta-povezani, medtem ko so tisti na delta-povezanem delu zvezno povezani. Neutralska točka obeh povezav strujnih transformatorjev in zvezno povezane strani transformatorja sta priključeni k tla.

Med sekundarnimi ovitaji strujnih transformatorjev je priključen zadrževalni člen. Ta zadrževalni člen uredi občutljivost sistema. Operacijski člen je postavljen med tap point zadrževalnega člena in zvezno točko sekundarnih ovitkov strujnih transformatorjev.

Delovanje diferencialnega sistema zaščite

Pod normalnimi pogoji operacijski člen ne nosi toka, ker sta tokova na obeh straneh električnega transformatorja v ravnovesju. Ko pa se zgodi notranji premik znotraj ovitkov električnega transformatorja, to ravnovesje pride do kraja. Torej, operacijski členi diferencialnega releja nese tok, ki ustreza razliki v toku med dvema stranema transformatorja. To povzroči, da relej odpali glavna preklopnika na obeh straneh električnega transformatorja.

Težave s sistemom diferencialne zaščite

Ko se transformator podaja z energijo, skozi njega teče prehodni pretok magnetizacijskega toka. Ta tok lahko doseže do 10-krat več kot polna točka in z časom opada. Ta magnetizacijski tok teče skozi primarni ovitek električnega transformatorja, kar povzroči razliko v izhodu strujnih transformatorjev. To lahko povzroči, da diferencialna zaščita transformatorja deluje napačno.

Za reševanje tega problema je na relejskem členu nameščena zastavica. Te zastavice so tipa z omejeno časovno karakteristiko in obratno karakteristiko, ki ne delujejo med kratkim obdobjem pretoka. Ko se zgodi premik, zastavice prekinejo, omogočajo pretok premiknega toka skozi relejske člene in aktivirajo sistem zaščite. Ta problem se lahko tudi zmanjša z uporabo releja z obratno in določeno minimalno karakteristiko namesto trenutnega tipa releja.