Bagaimana transformator daya dilindungi

Untuk transformator daya dengan belitan tegangan tinggi lebih besar dari 1000 V, proteksi relai terhadap jenis kerusakan dan mode operasi abnormal berikut:

1) kesalahan multifase pada belitan dan terminalnya,

2) kerusakan internal (putar korsleting pada belitan dan "api baja" dari sirkuit magnetik),

3) gangguan bumi satu fasa,

4) arus berlebih pada belitan karena hubung singkat eksternal,

5) arus berlebih pada belitan karena kelebihan beban (jika memungkinkan),

6) menurunkan level oli.

Saat melakukan perlindungan transformator, perlu mempertimbangkan beberapa karakteristik operasi normalnya: arus magnetisasi ketika transformator diberi energi, efek rasio transformasi dan sirkuit penghubung belitan transformator.

Untuk proteksi terhadap gangguan multifase pada belitan dan terminal transformator dengan kapasitas 6300 kVA ke atas, beroperasi secara independen, dengan kapasitas 4000 kVA ke atas, beroperasi secara paralel, dan dengan kapasitas 1000 kVA ke atas, jika interupsi saat ini tidak memberikan sensitivitas yang diperlukan, perlindungan arus lebih memiliki waktu tunda lebih dari 0,5 detik dan tidak ada proteksi gas, proteksi diferensial longitudinal dengan arus sirkulasi yang beroperasi pada putuskan sakelar transformator daya tanpa penundaan waktu.

Karakteristik perlindungan diferensial transformator dibandingkan dengan perlindungan diferensial generator, saluran, dll. adalah ketidaksetaraan arus primer dari belitan transformator yang berbeda dan ketidaksesuaiannya dalam kasus umum dalam fase.

Untuk mengkompensasi pergeseran fasa arus belitan sekunder transformator arus, dipasang dari bintang transformator daya dihubungkan secara delta, dan belitan sekunder transformator arus yang dipasang di sisi delta transformator daya dihubungkan secara bintang. Kompensasi ketidaksetaraan arus primer dicapai dengan pemilihan rasio transformasi transformator arus yang benar.

Ketika tidak mungkin untuk memilih rasio transformasi trafo arus sedemikian rupa sehingga perbedaan arus sekunder di lengan proteksi diferensial kurang dari 10% (karena trafo arus memiliki nilai standar rasio transformasi), bila melakukan perlindungan, relai diferensial dari tipe RNT digunakan untuk mengkompensasi ketidaksetaraan arus, lebih jarang menyamakan transformator dan autotransformer.

Jika perlindungan diferensial longitudinal tidak disediakan (sebagai aturan, untuk trafo operasi tunggal dengan kapasitas kurang dari 6300 kVA dan trafo operasi paralel dengan kapasitas kurang dari 4000 kVA), maka dalam kasus ini gangguan arus tanpa penundaan waktu menutupi bagian belitan transformator.

Proteksi diferensial longitudinal digunakan dalam transformator operasi dan cadangan untuk kebutuhan tambahan pembangkit listrik termal; kegagalan daya diperbolehkan pada daya 4000 kVA.

Skema paling sederhana untuk menerapkan perlindungan diferensial longitudinal adalah mengganggu arus diferensial, yang digunakan dalam kasus di mana memenuhi persyaratan sensitivitas. Jika kondisi ini tidak terpenuhi, relai tipe RNT digunakan dalam proteksi diferensial longitudinal.

Relai RNT memiliki trafo jenuh (NT), memberikan pengurangan arus akibat magnetizing inrush current dan unbalance current yang terjadi selama proses transien pada hubungan pendek eksternaldan mengkompensasi ketidakrataan arus sekunder transformator arus.

Trafo yang dikendalikan oleh tegangan beban atau trafo multi-belitan dengan beberapa belitan suplai, bila karena arus ketidakseimbangan yang tinggi pada relai pada hubung singkat eksternal, proteksi dengan trafo saturasi tidak memberikan sensitivitas yang diperlukan, proteksi diferensial dilengkapi dengan penghentian dan pemasangan Relai jenis DZT atau penggantinya.

Perlindungan dihitung terlebih dahulu untuk kasus penggunaan relai tanpa henti. Jika ternyata kurang sensitif, gunakan relai dengan jumlah kumparan rem minimum yang memberikan sensitivitas yang diperlukan. Arus operasi proteksi diferensial longitudinal harus dibedakan dari arus magnetisasi dan arus tidak seimbang.

Perlindungan transformator daya dari kerusakan internal

Untuk perlindungan terhadap kerusakan internal (kerusakan belitan disertai pelepasan gas) dan terhadap penurunan level oli transformator dengan kapasitas 6300 kVA ke atas, serta transformator dengan kapasitas 1000 — 4000 kVA, yang tidak memiliki diferensial proteksi atau interupsi, dan jika proteksi arus berlebih memiliki waktu tunda 1 detik atau lebih, proteksi gas diterapkan dengan aksi pada sinyal rendah dan pada shutdown pada pembentukan gas yang intens... Penggunaan proteksi gas wajib untuk transformator internal dengan kapasitas 630 kVA dan lebih banyak, terlepas dari keberadaan perlindungan kerja cepat lainnya.

Perlindungan gas dipasang pada transformator, autotransformer, dan reaktor berpendingin oli dengan ekspander dan dilakukan menggunakan relai gas apung, dayung, dan cangkir. Perlindungan gas adalah satu-satunya perlindungan transformator terhadap "api baja" dari sirkuit magnetik, yang terjadi ketika isolasi antara lembaran baja putus.

Proteksi gas diperbolehkan untuk sinyal gas rendah dan tinggi pada trafo yang diproteksi berbeda atau trafo trip, tanpa sakelar, dan di bengkel dalam ruangan dengan daya 1600 kVA atau kurang dengan proteksi hubung singkat sisi pasokan.

Proteksi transformator dari gangguan pembumian satu fasa

Untuk perlindungan terhadap gangguan pembumian fase tunggal dari transformator step-up dengan kapasitas 1000 kVA ke atas yang terhubung ke jaringan dengan arus gangguan pembumian yang tinggi, serta transformator step-down dengan netral yang dibumikan, perlindungan urutan-nol maksimum terhadap pembumian eksternal arus gangguan disediakan, bekerja pada pemicu.

Karena meluasnya penggunaan transformator 6 — 10 / 0,4 — 0,23 kV dengan skema koneksi bintang-delta, dengan netral yang diarde kuat pada sisi 0,4 kV, di mana reaktansi dan resistansi aktif dari urutan nol sama dengan resistansi dari urutan positif, arus hubung singkat satu fasa pada sisi 0,4 kV akan sama dengan arus hubung singkat tiga fasa selama hubung singkat di atau dekat terminal transformator.

Pada arus tersebut, proteksi arus maksimum yang dipasang pada sisi HV dapat bekerja dengan kepekaan yang cukup, dan diperbolehkan untuk tidak memasang proteksi pada bagian netral trafo, hanya menyisakan proteksi trafo dengan diagram blok dasar trafo dengan panjang saluran bis… Arus trip relai pelindung terhadap hubung singkat fase tunggal dari transformator hubung singkat di sisi 0,4 kV (perlindungan terhubung ke transformator arus di kawat peluru di bagian netral transformator) harus untuk menghubungkan belitan:

dimana kn-reliability factor sama dengan 1,15-1,25; kn adalah koefisien yang memperhitungkan beban berlebih dan sama dengan 1,3 untuk oli dan 1,4 untuk trafo kering jika tidak ada data desain, berapa koefisien pengembalian relai, di mana koefisien transformasi trafo arus, Aznominal t — nominal arus transformator daya.

Dalam jaringan dengan arus pembumian rendah, proteksi terhadap gangguan pembumian fase tunggal dengan aksi trip dipasang pada transformator, jika proteksi tersebut tersedia di jaringan.

Perlindungan transformator dari arus berlebih pada belitan yang disebabkan oleh hubung singkat eksternal

Untuk memproteksi trafo step-down terhadap arus yang disebabkan oleh hubung singkat eksternal, proteksi kelebihan beban disediakan tanpa trip atau dimulai dari operasi relai undervoltage untuk membuka pemutus. Karena sensitivitasnya yang rendah, proteksi arus lebih tanpa start dari relai undervoltage hanya digunakan pada transformator dengan kapasitas hingga 1000 kVA.

Untuk melindungi trafo step-up dari hubung singkat eksternal. proteksi arus berlebih maksimum dengan relai pelepas tegangan atau proteksi arus berlebih residual.

Relai undervoltage memulai perlindungan arus lebih untuk transformator step-up multi-belitan ternyata cukup rumit (karena adanya beberapa set relai undervoltage) dan kurang peka terhadap arus. Dalam hal ini, perlindungan arus lebih sisa... Yang terakhir direkomendasikan untuk transformator step-up dengan kapasitas 1000 kVA dan lebih banyak dengan netral yang diarde kokoh.

Jika proteksi trafo step-up tidak memberikan sensitivitas yang diperlukan, maka relai arus dengan proteksi generator yang sesuai dapat digunakan untuk melindungi trafo.

Dalam beberapa kasus, perlindungan arus lebih urutan negatif digunakan untuk melindungi transformator daya, yang mudah digabungkan dengan perlindungan generator yang serupa.

Dalam trafo multi-belitan yang diumpankan dari beberapa sisi, perlindungan arah disediakan untuk memastikan selektivitas.

Untuk perlindungan kelebihan beban dari beberapa transformator yang beroperasi secara paralel dengan kapasitas 400 kVA dan lebih banyak, serta dalam kasus operasi terpisah dan adanya sakelar transfer otomatis, perlindungan arus lebih fase tunggal yang bekerja pada sinyal disediakan.

Di gardu tanpa pengawasan, perlindungan dengan efek bongkar otomatis atau tersandung transformator dapat dilakukan.