Релейная защита трансформаторов

Среди систем распределительных подстанций наиболее дорогостоящие и ценные элементы – это масляные трансформаторы. Они рассчитаны на долгий срок действия при условии функционирования в нормальном режиме. Это значит, приборы не будут подвергаться чрезмерным перегрузкам и действовать в непредусмотренном для них режиме.

В целях снижения рисков повреждения и продления периода работы оборудования используются специальные устройства защиты (реле) и автоматика, которая отключает оборудование при возникновении опасных перегрузок.

О том, как работают реле защиты трансорматора, рассказывают специалисты из «Лидер-Энерго», ведущего в РФ поставщика запчастей и комплектующих для трансформаторов и переключающих устройств.

Газовая защита

Это одна из главных защитных систем. Она отключает блок от основной сети, если в баке устройства появляются внутренние повреждения. Газовая защита монтируется в маслопроводе, который соединяет бак с расширителем.

Если рассматривать конструкцию, то газовое реле состоит из поплавка и двух пар контактов – они соединяются, когда поплавок опускается. В обычном режиме реле наполнено маслом, что обеспечивает верхний уровень поплавка и размыкание контактов.

Когда происходят межвитковые короткие замыкания или нарушается изоляция и происходит горение стали, бак наполняется газами, образующимися в процессе распада материалов под влиянием электрической дуги. Газ наполняет газовое реле и выталкивает жидкость. Поплавок неизбежно идет вниз, что приводит к замыканию контактов. На пульт управления подается сигнал либо происходит полное отключение устройства от сети.

Реле срабатывает и в случае, если количество масла существенно снижается, что означает, что в расширителе оно закончилось. Таким образом, устройство защищает трансформатор от опустошения бака.

Струйная защита

РПН размещается в отдельной емкости, изолированной от основного бака. По этой причине для этого элемента предусмотрена специальная защита – струйное реле.

Когда внутри бака РПН происходят повреждения, это сопровождается резким поступлением масляной жидкости в расширитель. При этом мгновенно включается в работу струйная защита, после чего силовой прибор автоматом отсоединяется от сети.

Реле уровня масла

Если газовое реле срабатывает при полном опустошении бака, то РУМ позволяет своевременно обнаружить снижение количества масла до критического уровня. Элемент устанавливается в расширителе основной емкости трансформатора и в емкости РПН. Смыкание контактов происходит, когда масло снижается до положения ниже установленного минимума. Если такое происходит, срабатывает сигнализация, которая сообщает сотрудникам подстанции, что пора пополнить запасы масла в емкости.

Дифференциальная защита

ДЗТ относится к основным защитным элементам оборудования и защищает приборы от замыканий в токовых проводах и обмотках, попадающих в зону действия этой защиты. Устройство сравнивает токи нагрузки в каждой обмотке силового оборудования. Если система работает в пределах нормы, ток небаланса отсутствует. Если возникает двух- либо трехфазное замыкание, это сопровождается появлением тока небаланса. В такой ситуации реле отключает трансформатор.

Ступенчатая защита

Помимо основных реле, используется дополнительная ступенчатая защита. Когда трансформатор работает с повышенными пусковыми токами, для предупреждения ложных срабатываний предусматривается блокировка защитных устройств по напряжению.

Каждая ступень защиты настроена на различный период срабатывания, что обеспечивает трансформатору селективную работу. Если трансформатор повреждается либо зафиксировано короткое замыкание, работают главные защитные устройства, а если происходит сбой в работе, в дело вступают резервные устройства.

Автоматика трансформаторов

Когда на подстанции включены два трансформатора, в ситуации резкого падения напряжения до критических величин или при обесточивании оборудования срабатывает АВР – то есть автоматическое включение резерва. Это устройство задействует секционные выключатели, тем самым обеспечивая питание системы от резервных источников.