Б. Мұхтар электрмен жабдықтау жүйесінің релелік қОРҒанысы және автоматикасы

Жалпы трансформаторлардың келесідей қорғау түрлері болады:

1.     Дифференциалды тоқтық қорғаныс түрінде қуатты трансформаторлар үшін

орындалатын уақыт ұстанымынсыз өшіруге жұмыс істейтін қысқа тұйықталудан қорғау;

2. Сатылы уақыт ұстанымы арқылы жұмыс істейтін қысқа тұйықталудан

қорғау қуаты аз трансформаторлар үшін орындалады;

3. Сыртқы қысқа тұйықталу тогынан қорғау үзiндiсi, кейде уақыт

ұстанымымен қашықтық қорғаныс ретінде орындалады. Ол қуаты аз трансформаторлар үшін негізгі қорғаныс түрі болып табылады;

4. Орауыштың бұзылуы кезінде өшу сигналына немесе май деңгейінің

төмендеуі сигналына жұмыс жасайтын арнайы газдық реледе орындалатын газдық қорғаныс;

5. Трансформатордың өшу сигналына жұмыс жасайтын және максималдық

тоқ релесінде орындалатын асқын жүктелуден қорғаныс.

9.8 Сурет -  ВНТЭМ-10 қолдану арқылы трансформаторды қорғау сұлбасы

Аз және орташа қуатты трансформаторларды қорғау уақыт ұстамынсыз ток үзiндiсi жоғарғы кернеу жағындағы ҚТ-дан ажыратқышқа дейінгі қорғаныс үшін қолданылады.

ТА байланысының сұлбасы әсіресе былай Y/Y трансформаторының орауышының қосылу сұлбалары үшін екі фаза токтарының айырымына және кері өткізгішті релелі толық емес жұлдызшалы сұлба бойынша  Y/Δ қосылу сұлбасы үшін.

9.9 Сурет - Тура бағыттағы РТМ релесін пайдалану арқылы қорғау сұлбасы

Трансформаторларды сыртқы ҚТ-дан және асқын жүктелуден қорғау үшін 9.10 суретте көрсетілген құрама қосу органы бар сұлба қолданылады.

 

  Қосу органы ретінде кернеу сүзбесі арқылы кері реттілік қосылған KV1 максималь кернеу релесі және KV2 минималь кернеу релесі қызмет етеді. Минималь кернеу релесі асқын жүктелу тоғынан қорғауды жасауға мүмкіндік береді, тек қана үш фазалық ҚТ кезіндегі қорғаныстың сезімталдылығын анықтайды. KV1 релесі арқасында сұлбаның трансформатор орауыштарының байланысу тобына тәуелсіз екі фазалық ҚТ-да жоғары сезімталдылығы бар. KV1 симметриялық емес ҚТ кезінде іске қосыла отырып, KV2-нің іске қосылуын және тіпті фаза аралық қалдық кернеу кезінде де КТ уақыт релесінің қосылуын тудырады. Сұлба екі сатылы болып орындалған: 1 – саты. (КА1, КА2) – ток үзiндiсi, екіншісі – уақыт ұстамымен максимальды тоқтық қорғаныс (KV1, KV2, КТ).

9.11 Сурет - Y-Y-0 байланыстағы орауышы бар цех тораптарындағы трансформаторларды қорғау сұлбасы

  Төмен кернеу жағындағы бір фазалық ҚТ жағдайында төмен кернеу жағындағы тоқ   тең болады.

100-1000 кВА трансформаторлары үшін Х_0Т Х_1Т болса, онда ол тоқ жоғарғы кернеу жағындағы МТҚ (МТЗ) жұмысы үшін жеткіліксіз. 9.11 суретіндегі сұлба төменгі кернеу жағындағы бір фазалық ҚТ-дан қорғануға арналған және жүктеменің симметриясы кезінде қалыпты режимде нөлге тең болатын бейтарап сымдағы тоқты сезеді.

9.12. Сурет - Газдық реле құрылымы

Реле екі кеседен (чашка) тұрады. Шарнирде айналатын екі чашкадан (1, 2) тұрады. Чашкалар түйіспелермен (5) жабдықталған және серіппелерде (4) ілінген. Қауырсын 3 газ көбіршіктерінің өтуін сезеді.

Ағыннан тысқары тоқыраулы зонада орналасқан жоғарғы чашка осы зонадағы газдың ақырын толуын сезеді. Екі чашкада қалған майдың әсерінен чашкалардың бұрылуы кезінде түйіспелердің тұйықталуынан май деңгейінің төмендеуі кезінде іске қосылады.

9.13 Сурет - Газдық релені қолдану  арқылы трансформаторларды қорғау сұлбасы

KG1-ң іске қосылуы сигнал береді.  KG2-ң іске қосылуы сигналға КН-ң қозуына және жоғарғы кернеу Q1 жағындағы YAT1 ажыратқышының блок-түйіспесі ажыраған кезде YAT2 өшу уақытына КL2 түйіспесімен блокталатын КL-ң қозуына алып келеді.

Газдық қорғаныс қуаты 7500 кВА-ден жоғары трансформаторлар үшін және барлық цех трансформаторлары үшін міндетті болып табылады.

Трансформатордың дифференциалды тоқтық қорғанысы негізгі қорғаныс болып табылады және желі үшін көрсетілгендей ұқсас түрде орындалады.

Трансформатордың дифференциалды қорғанысының принципі 9.14 суреттегі сұлбада көрсетілген.

9.14 Сурет - Трансформаторды дифференциалды қорғанысы

Қорғаныс объектісі ретінде трансформатордың ерекшеліктері төмендегідей:

индуктивтіліктің коммутациялық процесімен байланысты тоқтың лақтырылуы болады;

2.     Трансформаторлардың қосылу топтарына және тоқтардың теңсіздігіне

тәуелді тоқтарының фазалық ығысуы болады;

3.     Трансформация коэффициенті бар трансформатор жағдайында тоқтардың

теңсіздігі айнымалы шама болып табылады;

4.     Тоқ трансформаторлары жоғарғы кернеу және төменгі кернеу жақтарында

орнатылатын болса, онда олар қосылу сұлбалары бойынша әртүрлі, әр типті болады және әртүрлі жүктемелі болады, трансформация коэффициенті дискретті түрде өзгеруі мүмкін.

9.15 Сурет - Трансформаторды дифференциалды қорғаныс сұлбасы

Әртүрлі кернеулердің фазалық ығысуы кезінде тоқ трансформаторларының екінші ретті орауыштары жоғарғы кернеу (ТА1) жағында үшбұрыш болып, ал төменгі кернеу (ТА2) жағында жұлдызша жалғанған. Трансформация коэффициентінің теңдеуі келесі қатынастарды орындауға мүмкіндік береді

Орауыштары Y/Δ жалғанған көрсетілген трансформатор үшін

мұндағы  n – трансформация коэффициенті.

Орауыштары Y/ Y жалғанған трансформатор үшін

                                                        (9.18)

Уақыт ұстанымынсыз дифференциалды қорғаныстың мұндай түрі РТД релесінде жиі қолданылатын дифференциалды тоқ  үзiндiсi болып табылады.

         Сезімталдылығын жоғарылату үшін аралық қанықтыратын трансформаторлар релесі және жоғарыда қаралған тежелу релелері қолданылады.

  Қорғалатын трансформатордың номиналды тоқтары номиналды қуат бойынша анықталады

(9.19)

9.16. Сурет - Токтың векторлық диаграммасы

Мұндағы -трансформатордың Y-ша жалғанған Т-орамының номиналды тогы.

ТА2-нің трансформация коэффициенті мынаған тең

                                                 ,

Өйткені бұл коэффициенттер өлшеуіш трансформаторының номиналды токтар шкаласының жақын мәнін алады, сонда (9.16) теңдігі баланстағы емес токпен тудырылған белгілі бір қателікпен орындалады

f>5%-болғанда токты түзету үшін автотрансформаторлар қолданады.

Дифференциалды қорғаныс ТА1,ТА2 арасындағы зонада трансформоторды өшіруді қамтамасыз етеді. Қорғаныс параллель жұмыс істейтін жалғыз трансформаторлар үшін қуаты 7400 кВА дан жоғары және 5600 кВА ғы трансформаторларға міндетті. Қуаты 1000-5000кВА трансформаторлары үшін қорғаныс міндетті, егер МТҚ және ток үзінділерінің уақыты 0,5 с болып, газ қорғанысы жоқ болса.

9.17 Сурет - Трансформатордың дифференциалды бойлық қорғанысы, ток үзіндісінің кең таралған принципиалды сұлбасы

3.1 Сақтандырғыш…………………………………………………………......…..9

3.2 Автоматтық ажыратқыштар…………………………………………….....…….........................12

3.3 Реле тоқтық қорғаныс ретінде…………………………………………........…...........................................14

4.1 Максималды тоқтық қорғанысы……………………….....................…....................................................20

4.2 Арналы ток үзіндісі.....………………….....………………………………...….........................22

4.3 Релелік қорғаныс құралдарындағы ток трансформаторлары..................23

4.4 ТА-ды толық жұлдызға қосу арқылы қорғау.….......................25

4.5 ТА толық емес жұлдызға қосу арқылы қорғау…...................26

4.6 ТА-да екі фаза токтарының айырымы арқылы қосылған қорғаныс........................27

4.7 Симметриялы құрылымды фильтрлер арқылы қосылған релелік қорғаны……..........28

4.8 Бағытталған қуат релесі…………………………………………..............….......................................30

4.9 ТНЗ Іске қосылу тоғын таңдау, каскаттық іс-әрекет аймағы және өлі

аймақ қорғанысы……………………………….............……………………....................31

4.10 Кедергі релесі………………………………………….........................……........................32

 5 Желінің дифференциалдық қорғанысы…….........34

6 Жерге тұйықталудан желілерді тоқтық қорғау................36

6.1 Оқшауланған бейтараптамасы бар тораптардағы жерге бір   фазалық қысқа тұйықталу….........36

6.2 Нөлдік реттіліктің кернеуі мен тоғы бойынша қорғаныс...….........37

7 Желілердің тоқтық қорғаныстарының принципиалды сұлбалары…........40

7.1 Жедел тұрақты тоқтың көзі мен бірге үш сатылы тоқтық қорғаныс…,…........40

7.2 Тоқтық бағытталған қорғаныс....……………................................…........................................................41

7.3 СЭС желісіне өндірістік өнеркәсіпте тоқтық қорғанысты таңдаудың ерекшеліктері…..........41

8 Асинхронды және синхронды электр қозғалтқыштардың релелік қорғанысы.….......42

8.1 Қозғалтқыштардың қалыпсыз тәртібі және тұйықталу түрлері.…......42

8.2 Кернеуі 1000 В төмен және жоғары асинхронды және синхронды қозғалтқыштардың қорғанысы…......43

9 Трансформаторларды қорғау………………………………........................................................................49

9.1 Зақымдалу түрлері, нормальді емес режимдер және трансформатордың әртүрлі қосылу сұлбаларындағы ҚТ токтары……..............................................................................................................49

9.2 Трансформаторды қорғау түрлері……………………….………....……..........................................................53

 

Әдебиеттер тізімі

1.     Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш.шк., 1985. – 391 с.