Токовая отсечка

Повреждения и ненормальные режимы работы трансформаторов

ЛЕКЦИЯ 6

В процессе эксплуатации трансформатора могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы. К ненормальным режимам работы трансформатора относятся:

― перегрузка ― возникает при превышении трансформируемой мощности номинальной (длительная перегрузка приводит к нагреву, тепловому пробою изоляции и к витковому или междуфазному КЗ);

― снижение уровня масла в результате вытекания масла при возникновении трещины или отверстия в баке (при длительной работе без масла изоляция обмоток впитывает влагу, что приводит к ее пробою);

― повышение напряжения (в результате атмосферных или коммутационных перенапряжений возможен пробой изоляции).

К повреждениям трансформатора относятся:

― «пожар» стали – при исчезновении изоляции между пластинами магнитопровода появляется зона, в которой вихревые токи (токи Фуко) увеличиваются и нагревают ее, а дальнейшее воздействие температуры приводит к сплавлению пластин и расширению этой зоны (длительная работа с таким повреждением приводит к нагреву магнитопровода, к повышенным потерям холостого хода, к тепловому пробою изоляции и к междуфазнаым КЗ);

― однофазные замыкания (для сети с изолированной нейтралью) – вне бака на землю или внутри бака на корпус;

― двойные однофазные замыкания (для сети с изолированной нейтралью) – при возникновении однофазного замыкания к фазной изоляции прикладывается линейное напряжение, что может привести к ее повреждению;

― витковое замыкание одной фазы возникает при нарушении изоляции проводника (приводит к нагреванию короткозамкнутого витка и горению дуги в месте замыкания);

― однофазные КЗ (для сети с заземленной нейтралью) при повреждении фазной изоляции (сверхток при таком повреждении воздействует на проводники электродинамическим и термическим факторами);

― междуфазные КЗ (сверхток как при однофазном КЗ).

Во избежание длительных воздействий при вышеупомянутых поврежденях и ненормальных режимов работы применяются токовые защиты – отсечка или продольная дифференциальная отсечка, максимальная токовая защита [1, 16, 19, 20, 21] и защита от перегрузки используются на всех трансформаторах и автотрансформаторах. На всех маслонаполненных трансформаторах наружной установки мощностью более 6,3 МВА применяется газовая защита.

Токовая отсечкаприменяется на трансформаторах мощностью до 4 МВА. По аналогии с первой ступенью токовой защиты ЛЭП отстраивается от максимального тока КЗ (рис. 6.1) в конце защищаемого участка ― за трансформатором в точке К3.