Proteção contra sobrecorrente de transformadores

Os transformadores de potência são estruturalmente confiáveis ​​devido à ausência de peças rotativas. Durante a operação, no entanto, danos e interrupções na operação normal são possíveis e podem ocorrer. Falha de transformadores de potência: rotação de circuitos, curto-circuito do invólucro, curto-circuito de enrolamentos, curto-circuito de entradas, etc., modos anormais: sobrecargas inadmissíveis, diminuição do nível de óleo, sua decomposição ao superaquecer, passagem de um curto externo correntes compostas.

Os transformadores de potência de potência relativamente baixa são geralmente protegidos por fusíveis no lado de alta tensão e fusíveis ou disjuntores no lado das linhas de saída de baixa tensão. A corrente do fusível do fusível de alta tensão é selecionada levando em consideração a configuração dos surtos de corrente de magnetização quando o transformador de potência é ligado sob a tensão operacional. Com isso em mente, a corrente nominal do fusível

onde Azhs-corrente do fusível de alta tensão, A, Azn.tr. — corrente nominal do transformador, A.

A correspondência de fusíveis de alta tensão aos transformadores de poder protegidos por eles com uma tensão de 6 — 10 kV dá-se nos livros de referência. A proteção por fusíveis é realizada estruturalmente da maneira mais simples, mas há desvantagens - instabilidade dos parâmetros de proteção, que pode levar a um aumento inaceitável do tempo de resposta da proteção para alguns tipos de danos internos aos transformadores de potência. Com a proteção por fusível, surgem dificuldades na coordenação da proteção de seções de rede adjacentes. Proteção de corrente de sobrecorrente de relé mais avançada de transformadores (Fig. 1).

Figo. 1. O esquema de proteção contra sobrecorrente contra sobrecarga de um transformador abaixador de dois enrolamentos com alimentação direta

transformadores de corrente Os TCs são alimentados pelo lado de alta tensão (alimentação). Se forem instaladas no lado de baixa tensão (conforme esquema com traço pontilhado), a proteção só atuará em caso de faltas nos barramentos de 6,6 kV e nas cargas associadas, pois neste caso ocorre um curto as correntes do circuito não passarão pelos transformadores de corrente...

Se alguma das três fases do transformador estiver danificada, a corrente de curto-circuito passará pelo transformador de corrente correspondente, fechará os contatos do relé de operação T, que acionará o relé de tempo B e, através dele, o relé intermediário P, a corrente de operação ativará a bobina de disparo KO-1 que irá disparar o disjuntor B1 desconectando o transformador de proteção.

Arroz. 2. Esquema de proteção de corrente de sobrecorrente do transformador

Na fig. 2 mostra um diagrama de uma subestação transformadora que alimenta dois grupos de cargas no lado de baixa tensão.Aqui o transformador é protegido em ambos os lados com tensão mais alta e mais baixa. Ambas as seções são alimentadas por interruptores separados. Para operação normal, o circuito fornece três conjuntos de proteção contra sobrecorrente: dois deles no lado de baixa tensão e um no lado de alta tensão.

A corrente de operação da proteção instalada no lado de baixa tensão é selecionada de acordo com a carga de seu circuito, levando em consideração as correntes de partida dos motores atendidos por esta parte do circuito. O atraso é selecionado de acordo com as condições de seletividade com proteção dos elementos conectados a esta parte do circuito. A corrente de operação da proteção instalada no lado de alta tensão é determinada pela carga total das duas seções, levando em consideração o correntes de partida dos motores elétricos e a velocidade do obturador é um passo maior do que a velocidade do obturador do lado de baixa tensão.

Para proteção de sobrecorrente de transformadores de três enrolamentos, um conjunto de dispositivos de proteção não é suficiente. Para desconectar apenas um enrolamento em caso de falha do sistema de tensão única e manter o transformador operando com outros dois enrolamentos, é necessário fornecer a cada enrolamento do transformador um conjunto independente de proteção contra sobrecorrente... A corrente de operação é selecionada de acordo com a carga em cada enrolamento. O atraso é definido de acordo com a condição de seletividade com a proteção de outros elementos da rede com uma determinada tensão.

Os transformadores de potência geralmente permitem sobrecargas significativas. Assim, um transformador de projeto normal permite dupla sobrecarga em 10 minutos. Este tempo é suficiente para o pessoal de plantão descarregar o transformador.Portanto, a proteção contra sobrecarga é instalada em transformadores com capacidade de 560 kVA e acima. Nas subestações com plantão permanente, a proteção atua no sinal, e nas subestações sem plantão permanente, a proteção desliga o transformador sobrecarregado ou parte de sua carga.

A proteção instantânea de sobrecorrente com uma área limitada de operação é chamada de sobrecorrente... Para garantir a seletividade na área de cobertura, a interrupção de corrente é definida pelas correntes de curto-circuito no lado de baixa tensão do transformador, pelas correntes de partida dos motores elétricos, pela corrente de curto-circuito (SC) no final da linha ou no início do trecho seguinte. A natureza da mudança na corrente de curto-circuito quando o ponto de curto-circuito é removido da fonte de energia é mostrada na Fig.

Arroz. 3. Diagrama de proteção atual

A corrente de interrupção operacional é selecionada de forma a não disparar em caso de faltas na linha adjacente. Para isso, a corrente de operação deve ser maior que a corrente máxima de curto-circuito dos barramentos de baixa tensão.

A área de cobertura é definida graficamente conforme mostrado na Figura 3. São calculadas as correntes que fluem durante o curto-circuito no início (ponto 1) e no final da linha (ponto 5), bem como nos pontos 2 — 4. Dependendo de um a curva de mudança de corrente de curto-circuito da fonte de alimentação é desenhada a partir da distância (curva 1). A corrente de disparo é determinada e no mesmo gráfico é desenhada a linha de corrente de disparo 2. O ponto de interseção da curva 1 com a linha 2 define o final da zona de disparo (parte sombreada).

A corrente de interrupção pode proteger toda uma linha à qual apenas um transformador está conectado, se a corrente de operação de interrupção for escolhida de forma que não opere no caso de uma falha de baixa tensão vinda do transformador a ser protegido. Para isso, o cálculo deve levar em consideração a corrente máxima de curto-circuito observada nas barras de baixa tensão. Nesse caso, a interrupção da corrente protegerá de forma confiável a linha, os barramentos e parte do enrolamento de alta tensão do transformador.

Os esquemas de disparo diferem dos esquemas de proteção de sobrecorrente na ausência de relés de tempo, em vez dos quais são instalados relés intermediários. A proteção contra sobrecarga protege apenas parte da linha, por isso é usada como proteção adicional. A utilização da interrupção de corrente permite acelerar o disparo de faltas acompanhadas dos maiores valores de correntes de curto-circuito e reduzir a temporização da proteção de sobrecorrente. Quando a interrupção de corrente é combinada com a proteção de sobrecorrente, obtém-se a proteção de corrente de passo de tempo: o primeiro estágio (interrupção) opera imediatamente e os subseqüentes com um atraso de tempo.