Как реализовать защиту трансформатора от пробоя и стандартные шаги по остановке

Как реализовать меры защиты заземления нейтрали трансформатора?

В определенной энергосистеме при возникновении однофазного замыкания на землю на линии электропередачи одновременно срабатывают защита заземления нейтрали трансформатора и защита линии электропередачи, что приводит к отключению исправного трансформатора. Основная причина в том, что при однофазном замыкании на землю системы, нулевая последовательность перенапряжения вызывает пробой заземляющего зазора нейтрали трансформатора. Результирующий нулевой ток, проходящий через нейтраль трансформатора, превышает порог срабатывания защиты по нулевому току зазора, что приводит к отключению всех выключателей на сторонах трансформатора. Поэтому рациональный выбор режима работы нейтральной точки трансформатора и уменьшение нулевого перенапряжения, приложенного к ней, являются ключевыми для решения несогласованности между защитой зазора трансформатора и системной защитой по нулевой последовательности.

Феномен отказа

При возникновении замыкания на землю на линии электропередачи выше по потоку тока, после 0,5 секунды срабатывает вторая ступень защиты по нулевой последовательности линии, отключая выключатель линии. Одновременно происходит пробой заземляющего зазора нейтрали трансформатора, и после 0,5 секунды срабатывает защита по току зазора, отключая все выключатели на сторонах трансформатора. Из-за потери согласованности между защитой зазора трансформатора и системной защитой по нулевой последовательности обе защиты срабатывают одновременно, вызывая одновременное отключение линии и основного трансформатора. Даже если отказ на линии временный и автоматическое повторное включение успешно восстанавливает питание линии, трансформатор остается без питания, так как его выключатели были отключены защитой зазора и не будут автоматически восстановлены только из-за повторного включения линии.

Анализ причин

Однофазное замыкание на землю вызывает несимметричную работу трехфазной системы. В трансформаторах, работающих с незаземленной нейтралью, напряжение нейтральной точки смещается, что неизбежно приводит к перенапряжению. Если однофазное замыкание на землю происходит на конце линии электропередачи или на шине 110 кВ конечной подстанции, нулевое напряжение на нейтральной точке трансформатора 110 кВ достигает максимума, а эквивалентное нулевое реактивное сопротивление также является самым высоким. В этом случае происходит пробой заземляющего зазора нейтрали трансформатора, что вызывает одновременное срабатывание защиты по замыканию на землю линии и защиты по нулевому току зазора трансформатора.

Меры решения

Для решения проблемы несогласованности между защитой зазора основного трансформатора 110 кВ и системной защитой по нулевой последовательности, необходимо добавить дополнительные точки заземления для трансформаторов в конкретных местных областях системы 110 кВ.

Какие шаги необходимы для остановки трансформатора?

Процедура остановки трансформатора

При остановке трансформатора сначала следует отключить сторону нагрузки, затем сторону питания. Операционно, сначала должен быть открыт выключатель, затем открыты разъединители с обеих сторон выключателя. Если на стороне питания или на стороне нагрузки трансформатора не установлен выключатель, сначала должны быть отключены все исходящие фидеры с обеих сторон. Затем, при работе трансформатора без нагрузки, тот же выключатель нагрузки или предохранитель, который использовался при включении, используется для отключения питания и остановки трансформатора.

Для водяных трансформаторов, остановленных зимой, вся вода из охладителей должна быть полностью удалена.