Automatizarea si Protectia Sistemelor Electroenergetice

Curs 23 APSEPROTECIA TRANSFORMATOARELOR ELECTRICE

1. Defecte posibile, regimuri anormale de funcionare i protecii prevzute

DEFECTE INTERIOAREPROTECII PREVZUTE

1 Scderea nivelului uleiului i degajarea de gaze Protecie cu relee de gaze (Bucholtz), pentru toate trafo. cu Sn 1000 kVA

2 Scurtcircuite interne i la bornele transformatoruluiProtecie diferenial longitudinal la trafo. cu puteri S 6.3 MVASecionri de curent la trafo. cu puteri mici

S < 6.3 MVA

3 Defecte interne cu puneri la pmntProtecia de cuv (Chevalier)

DEFECTE EXTERIOAREPROTECII PREVZUTE

1 Supracureni provocai de scurtcircuite polifazate exterioareProtecii maximale de curent temporizate cu sau fr blocaj de minim tensiuneProtecii maximale de curent sau de tensiune homopolar, contra scc. cu punere la pmnt

Protecii de distan pentru trafo. avnd tensiunea superioar U 220 kV

2 SuprasarciniProtecie maximal de curent fr blocaj de minim tensiune pe o faz

3 SupratemperaturReleu termic , semnalizare

2. Protecia cu relee de gaze

se aplic la trafo cu ulei i cu conservator

releele de gaze (Bucholtz) se monteaz pe conducta dintre cuv i conservatorul de ulei

Dezvantaje: acionri false

Avantaje: simpl, sensibil, rapid, acioneaz la toate defectele din cuv

Dezvantaje: acionri false la nclzirea uleiului sau la scc. ext. violente

3. Protecia diferenial longitudinal

conta scc. interne i la borne se aplic la trafo. cu puteri S 10 MVA i la trafo mai mici legate n paralel

releul msoar diferena

Ir = IsI - IsII la funcionare normal trebuie ca IsI = IsII, deci Ir = 0

la scc. n zona protejat releul acioneaz i comand deconectarea trafo.

Particularitile proteciei difereniale a transformatoarelora) Curentul de magnetizare al transformatorului

este de 3..5% din curentul nominal

la conectarea trafo. are valori de (5..8) In are o durat de pn la (23)sec.

are o component aperiodic de (4060) % din armonica fundamental

armonica a II este de (3070)% din fundamental

armonica a III-a reprezint 27% din fundamental

Desensibilizarea prot. dif. fa de ocurile curentului de magnetizare: temporizare de (0.5..1) sec. , soluie rar folosit

desensibilizare prin curentul reglat la Ipp = (34)In , dif. cu tiere de curent

desensibilizare cu TSR

releu diferenial cu filtru de armonica a II-a

b) Diferena de faz dintre curenii primari (depinde de grupa de conexiuni)

se conecteaz TC cu aceeai shem de conexiuni ca trafo.

Inegalitatea curenilor secundari ai TC

se folosesc autotransformatoare sau transformatoare intermediare de egalizare, cnd diferena ntre curenii secundari e mai mare de 5%

Reglarea proteciei difereniale a transformatorului

desensibilizarea fa de curenii de dezechilibru

Ipp > Idez.maxIpp = ksig IdezIpp = ksig Iscc.max.ext (kid kaper (i + U%/100 + feg%/100), unde

ksig = 1.21.5

Iscc.max.ext este componenta periodic a curentului de scc. la t=0 n cazul unui scc. exterior maxim

kid = 0.51,coeficient de identitate care ine seama c eroarea relativ a TC este mai mic de 10%kaper = 1 la TSR , respectivkaper 2 fr TSR

(i = 0.1 eroarea maxim admis a TC

feg% este diferena curenilor secundari, care exist chiar dup transformatorul de egalizare

U% variaia maxim posibil a raportului de transformare al transformatorului protejat fa de valoarea lui nominal (practic U = 15%)

desensibilizarea fa de ntreruperea circuitului diferenialIpp = ksig InT

Ksig = 1.5

dintre cele dou valori se alege cea mai mare

curentul de pornire al releului rezult

Ipr = Ipp / nTC numrul de spire al autotransformatorului de egalizare rezult din condiia

weg Is2 = wl (Is1 Is2)de unde

unde wl este numrul de spire al nfurrii de lucru a releului

verificarea sensibilitii proteciei se face cu relaiaksens = Isc.min / Ipp 1.54. Secionarea de curent se folosete contra defectelor interne la transformatoare cu puteri mici

se regleaz n funcie de curentul de scurtcircuit la captul elementului protejat

curentul de pornire Ipr = ksig Iscc.max.ext / nTCunde

ksig = 1.21.4 la relee de curent de tip RC

ksig = 1.51.6 la relee cu carcteristica semidependent

Ipp = (35) In pentru ca releele s nu acioneze la ocul curentului de magnetizare dintre cele dou valori se alege cea mai mare

AVANTAJ: simplitate

DEZAVANTAJ: zon moart

5. Protecia de cuv (Chevalier)

este o protecie contra defectelor interne cu punere la pmnt

cuva trebuie s fie izolat fa de pmnt

releul maximal de curent 1 este racordat printr-un TC legat ntre cuva 3 i priza de pmnt 5

este eficace n reele cu neutrul legat la pmnt

curentul primar de acionare este de 40-50 A

avantaje: simpl, sigur n funcionare, uor de exploatat

dezavantaj: nu funcioneaz la defecte fr punere la pmnt (scc. ntre faze sau ntre spire), instabil la seisme6. Protecia transformatoarelor electrice de mic putere

trafo de 50, 100, 160, 250, 400, 630 sau 1000 kVA cu tensiuni nominale n primar de 6, 10 sau 20 kV iar secundarele de joas tensiune

se pot proteja prin sigurane fuzibile montate pe partea de tensiune superioar

pe partea de j.t se prevd ntreruptoare automate sau SF

aparatele de protecie se monteaz apropierea nemijlocit a trafo. (la distan de cel mult 30 de metri)

n cazul unor distane mai mari se va prevedea o protecie homopolar la transformatoare ce funcioneaz n reele buclate se va prevedea i o protecie de ntoarcere de pe partea de joas

Reglarea proteciei

curentul nominal al fuzibilului:

Inf = (1.32) Int, unde Int curentul nominal al trafo se verific selectivitatea fa de protecia din aval i din amonte

releele electromagnetice se regleaz

Ipp = (36) Int releele termice

Ipp = Int_1114626285.unknown