Защита трансформатора от перегрузки

Трансформаторы – важные составляющие энергосистем. Их перегрузка приводит к серьезным поломкам и даже возгораниям. Для защиты от перегрузки трансформатора существует целый ряд эффективных мер.

Причины перегрузки трансформатора

Это устройство, преобразующее электрическую энергию и перераспределяющее ее между системами. Иногда при работе агрегата случается его перегрузка. Это происходит, если ток, который протекает через обмотку конструкции, превышает параметры, под которые она была разработана. Это происходит по ряду причин:

• некорректный подбор агрегата для нагрузочного режима;
• ошибки в расчетах;
• повышение рабочей температуры;
• несоответствие оборудования заявленным номиналам.

Но, какими бы ни были причины перегрузки, важно заранее предусмотреть меры защиты.

Виды перегрузок и их влияние на работу трансформатора

Аварийные перегрузки бывают 2 типов:

• кратковременные – не зависят от предыдущей нагрузки, температуры системы охлаждения и расположения агрегата;
• длительные – зависят от предшествующей нагрузки и введенных стандартов, учитывающих нужды и потребности энергосистемы.

Существуют допустимые перегрузки, предусмотренные для определенного типа агрегата. Они не влияют на его функционирование. Но в случае чрезмерной нагрузки могут случаться аварийные ситуации:

• короткое замыкание между обмотками;
• межфазные замыкания в рамках одной линии;
• замыкания между витками;
• перегрев подключения и контактов;
• повреждение оборудования, встроенного в устройство;
• обрыв цепи;
• нарушение креплений.

В результате аварии оборудование выходит из строя и может повлечь за собой повреждение других подключенных систем и приборов. Именно поэтому столь важно обеспечить надежную защиту трансформатора тока от перегрузки.

Основные принципы защиты от перегрузки трансформатора

Любая разновидность повреждения устройства представляет собой опасность для оборудования. Для этого важно грамотно выстроить систему защиты на электростанциях, подстанциях, КТП. Условно ее разделяют на основную и резервную. Действуя по данному принципу, можно гарантированно предупредить перегрузки.

Основная защита – разновидность автоматики, анализирующей внутреннее состояние агрегата: обмотки, дополнительного оборудования, железных элементов. Этот вид отвечает за само устройство, а также шины и провода, которые к нему прилегают.

Резервная ориентирована на предотвращение повреждений за пределами оборудования, но они могут существенно повлиять на проводники и внутренние элементы агрегата. Это замыкания, перенапряжения в линиях и смежных приборах.

Формируя основную и резервную защиту, удается максимально предотвратить риски повреждений и нарушений в функционировании.

Методы защиты от перегрузки в общем виде

Существует несколько ключевых методов, позволяющих надежно защитить устройство:

• Применение предохранителей. Это наиболее простой и распространенный метод защиты от перегрузки силовых трансформаторов. Они фиксируются на входе и выходе и автоматически отключают агрегат в случае превышения заданных значений тока.
• Защитные реле. Контролируют заданные параметры тока, температуры, напряжения. Если заданные значения превышены, трансформатор автоматически отключается.
• Автоматические выключатели. Они отключают агрегат при перегрузке или коротком замыкании. После устранения причины трансформатор запускается самостоятельно.
• Токовая отсечка. Этот тип защиты используется с целью отключения при повреждениях внутри трансформатора. Располагают ее со стороны входа, но воздействует она на все обмотки.
• Газовое реле. Применяется в маслонаполненных трансформаторах. Реле фиксируют в соединительной трубе между расширителем и баком трансформатора. Такая конструкция напоминает поплавок с двумя концами.
• Струйная защита. Применяется в агрегатах с первичными и вторичными обмотками. Когда масляный поток активизирует датчик, происходит обесточивание трансформаторной обмотки.

Существует множество других видов защиты трансформаторов от перегрузок. Каждая из подбирается в соответствии с типом агрегата.

Защита от перегрузки трансформатора в нейтрале

В современных энергосистемах сети свыше 110 кВ функционируют нейтрали обмоток с эффективным заземлением. Если напряжение ниже 35 кВ (для обеспечения собственных нужд станции), применяют изолированную нейтраль.

Для защиты от перегрузки трансформатора в нейтрале применяют частичное разземление нейтралей. Для заземленных участков чаще прибегают к релейным защитным мерам.

Защита от перегрузки силовых трансформаторов

Для предотвращения КЗ в агрегатах также могут применяться следующие методы:

• максимальная токовая защита – срабатывает в ответ на токи короткого замыкания, расположенные близко к источнику;
• токовая защита нулевой последовательности – предотвращает возможное короткое замыкание одной или двух фаз;
• токовая ступенчатая защита – заключается в последовательном срабатывании обмоток.

Определенный выбор методики осуществляется в соответствии с типом оборудования.

Практические советы по защите трансформатора от перегрузки

Для проверки и контроля нагрузки, кроме обеспечения надежных защитных мер, также требуются:

• точное определение режима работы трансформатора;
• грамотный расчет допустимой мощности;
• отслеживание текущего тока;
• визуальный осмотр трансформатора;
• коррекция нагрузки.

При необходимости установки и ремонта электрооборудования обращайтесь в нашу компанию. Опытные специалисты обеспечат квалифицированную работу и сдачу проекта в назначенные сроки.

Для заказа услуги звоните или оставляйте на сайте контакты. Наши менеджеры перезвонят и уточнят детали.