Расчет релейной защиты и автоматики силовых трансформаторов

Для обеспечения нормальных условий работы электрических сетей и предупреждения развития повреждения необходимы быстрая реакция на изменения режима работы, незамедлительное отделение повредившегося оборудования от неповреждённого и при необходимости включение резервного источника питания потребителей.

Выполнение этих задач возложено на устройства релейной защиты и автоматики. Релейная защита в случае возникновения аварийного режима воздействует на отключение выключателей повреждённых участков сети или оборудования.

К релейной защите предъявляются следующие требования.

1. Автоматическое отключение оборудования электрических сетей в аварийных режимах должно быть избирательным (селективным). Это означает, что релейная защита должна отключать только повреждённое оборудование или участок сети. Неселективное действие релейной защиты приводит к развитию аварийной ситуации.

2. Автоматическое отключение оборудования при КЗ должно быть по возможности быстрым, чтобы уменьшить размеры повреждения и не нарушить режим работы электростанций и приёмников электрической энергии.

3. Для того чтобы релейная защита реагировала в аварийных режимах, она должна обладать определённой чувствительностью, т. е. должна приходить в действие при КЗ в любом месте защищаемой зоны и при минимально возможном токе КЗ.

4. Релейная защита должна быть надёжной, безотказно работать при КЗ в защищаемой зоне и только при тех режимах, при которых предусмотрена её работа.

Устройства релейной защиты отличаются друг от друга по принципу действия, схеме включения и другим признакам. Применение тех или иных защит определяется особенностями электрического оборудования, схемами его включения, рабочим напряжением и ответственностью потребителей.

Защита трансформаторов ЭЧЭ - 14 реализована с помощью устройств микропроцессорной защиты «Сириус-Т» производства ЗАО «Радиус Автоматика» (Россия).

Устройство «Сириус-Т» является комбинированным микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики.

Применение в устройстве модульной мультипроцессорной архитектуры наряду с современными технологиями поверхностного монтажа обеспечивают высокую надежность, большую вычислительную мощность и быстродействие, а также высокую точность измерения электрических величин и временных интервалов, что дает возможность снизить ступени селективности и повысить чувствительность терминала.

Реализованные в устройстве алгоритмы функций защиты и автоматики, а также схемы подключения устройства разработаны по требованиям к отечественным системам РЗА в сотрудничестве с представителями энергосистем и проектных институтов, что обеспечивает совместимость с аппаратурой, выполненной на различной элементной базе, а также облегчает внедрение новой техники проектировщикам и эксплуатационному персоналу.

Устройство «Сириус-Т» обеспечивает следующие эксплуатационные возможности:

- выполнение функций защит, автоматики и управления, определенных в ПУЭ;

- задание внутренней конфигурации (ввод/вывод защит, автоматики, сигнализации);

- ввод и хранение уставок защит и автоматики;

- передачу параметров аварии, ввод и изменение уставок по линии связи;

- непрерывный оперативный контроль работоспособности;

- блокировку всех выходов при неисправности устройства для исключения ложных команд;

- получение дискретных сигналов управления и блокировок, выдачу команд аварийной и предупредительной сигнализации;

- гальваническую развязку всех входов и выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;

- высокая устойчивость к перенапряжениям во вторичных цепях.

Функции защиты, выполняемые устройством микропроцессорной защиты «Сириус-Т»:

- двухступенчатая дифференциальная токовая защита трансформатора (токовая отсечка и защита с торможением от сквозного тока и отстройкой от бросков тока намагничивания).

- двухступенчатая МТЗ высшей стороны трансформатора с возможностью комбинированного пуска по напряжению от стороны низшего напряжения (по дискретному входу). Действие на отдельное реле НН и на общие реле отключения с разными временами. Предусмотрен автоматический ввод ускорения при включении выключателя ВН;

- защита от перегрузки с действием на сигнализацию;

- контроль состояния трансформатора по ряду входных дискретных сигналов;

- управление схемой обдува трансформатора по двум критериям: ток нагрузки и сигналы от датчиков температуры;

- выдача сигнала блокировки РПН при повышении тока нагрузки выше допустимого; 25

- возможность подключения внешних защит;

- формирование сигнала УРОВ (устройство резервирования отказов выключателя) при отказах своего выключателя;

- исполнение входного сигнала УРОВ при отказах нижестоящих выключателей;

- контроль небаланса в плечах дифференциальной защиты с действием на сигнализацию.