Какие реле используются для защиты силового трансформатора. Их устройство и назначение

1) Газовое реле.

Газовое реле является основным элементом газовой защиты. Газовая защита основана на использовании явления газообразования в баке поврежденного трансформатора.

Обозначение - КSG. Наиболее совершенным реле является реле типа РГЧЗ-66.

Реле устанавливается в маслопроводе между баком и расшири­телем. Элементы реле: 1, 2 - алюминиевые чашки; 3 – оси; 4- подвижные контакты; 5 - неподвижные контакты; 6- пружины; 7- лопасть.

В нормальном режиме при наличии масла в кожухе реле чашки удерживаются пружинами. Контакты реле разомкнуты. При газообразовании масло из реле вытесняется, а в чашках остается. Под тяжестью масла чашки опускаются и контакты замыкаются. Сначала опуска­ется верхняя чашка и реле действует на сигнал. Контакты нижней чашки действуют на отключение трансформатора.

При интенсивном газообразо­вании возникает сильный поток масла и газов из бака в расширитель через га­зовое реле. На пути потока находится лопасть 7, действующая вместе с нижней чашкой на общий контакт. Если скорость движения масла и газов достигает значения уставки реле, лопасть поворачивается и замыкает контакт в цепи отключения трансформатора, Предусмотрены три уставки срабатывания отключающего элементы по скорости потока масла: 0,6; 0,9; 1,2 м/с. При этом время срабатывания реле составляет tс.р==.0.,05... 0,5с. Уставка по скорости потока масла определяется мощностью и характером охлаждения трансформатора.

В нашей стране широко используется газовое реле с двумя ша­рообразными пластмассовыми поплавками типа ВF80-Q. Реле имеет некоторые конструктивные особенности. Однако принцип действия его такой же, как и других газовых реле.

2) Реле с насыщающимися трансформаторами тока РНТ-565.

Основным элементом реле является насыщающийся трансформатор. Обозначение TLAT.

Насыщающийся трансформатор тока TLAT содержит трехстержневой ферромагнитный сердечник. Воздействую­щая величина (ток I₁) поступает в первичную обмотку w ₁а к вто­ричной w ₂подключается измерительное максимальное реле тока КА. Характеристика I_p=f{I ₁ ) насыщающегося трансформатора зависит от характера изменения тока I₁. Если ток I1 cинусоидальный, то маг­нитная индукция в сердечнике изменяется в широких пределах —Bmax< = B< = Bmax. Указанному изменению индукции пропорционально среднее значение ЭДС вторичной обмотки и ток Iр в реле. В этом случае НТТ действует как обычный трансформатор тока. Апериодическая слагающая насыщает магнитопровод и изменяет режим работы НТТ.

На рисунке показан случай, ког­да ток i бр (бросок тока намагничивания включаемого силового трансформатора) из-за апериодической слагающей полностью смещен относительно оси времени. Прохождение такого тока по обмотке w 1НТТ сопровождается изменением индукции только в пределах +BS>=B>=+Br. Поэтому среднее значение ЭДС вторич­ной обмотки и ток в реле получаются намного меньшими, несмот­ря на то что ток Iбр.max > Im1. Обмотки wK' и wK" предусмотрены для усиления действия апериодической слагающей.

Насыщающиеся трансфор­маторы тока, применяемые в реле, отличаются от рассмотренных НТТ числом первичных обмоток. На магнитопроводе НТТ ре­ле РНТ-565 кроме основной рабочей обмотки Wраб(w ₁) размещены до­полнительные обмотки. У реле РНТ-565 они используются как уравнительные Wур I и WурII при неравенстве сравниваемых токов. Обмотки Wраб, Wур I и WурII выполнены секциони­рованными с отводами для возможности дискретного изменения параметров реле. Во всех обмотках НТТ, кроме вторичной w ₂, предусмотрено пере­ключение чисел витков для изменения уставок срабатывания реле.

Реле РНТ-565 применяются в том случае, если чувствительность токовой от­сечки недостаточна. При этом требуемую чувствительность защита имеет обычно на двухобмоточных трансформаторах мощностью менее 25 МВА.

3) Реле с магнитным торможением ДЗТ-11.

Для дифференциальной защи­ты трансформаторов выпускаются реле с магнитным торможением типа ДЗТ-11.В реле ДЗТ-11 используется НТТ с дополнительной обмоткой управления, которая называется тормозной обмоткой. Обмотка управления предназначена для изменения характеристики НТТ. Дополнительный ток Iу, протекающий по обмотке управления изменяет степень намагничивания НТТ. С увеличением тока Iу, степень намагничивания увеличивается. Ток небаланса, протекающий по обмотке реле при переходном процессе уменьшается.

Ток срабатывания защиты c реле ДЗТ-11 зависит от числа витков и значения то­ка тормозной обмотки. От­стройка от бросков тока намагничивания достигается выбором тока Iс.з min по условию

I_c.з.>=k_отс.*I_т.ном. (1).

Коэффициент отстройки k_отс принимается рав­ным 1,5, так как реле ДЗТ-11 имеет худшие, чем реле РНТ, пара­метры в отношении отстройки от неустановившихся токов из-за отсутствия в НТТ реле короткозамкнутой обмотки. Далее расчет витков НТТ реле и максимального первичного тока небаланса I_{нб.рсч max1} выполняется, как и для реле РНТ. Дополнением к этому расчету является вы­бор числа витков тормозной обмотки Wтрм, обеспечивающих от­стройку от I_{нб.рсч max1}.

4) Реле тока РТ-40, реле напряжения РН-53, РН-54.