Filtracja składowych zerowych w zabezpieczeniu różnicowym transformatora: Zasada działania
- Szczegóły
Zabezpieczenie różnicowe wzdłużne powinno być stosowane w transformatorach. Powinno mieć ono możliwość czułego nastawienia prądowego.
Zasada działania zabezpieczenia różnicowego
Zabezpieczenie różnicowe działa na zasadzie porównywania prądów wpływających i wypływających z zabezpieczanego obiektu. W normalnych warunkach pracy suma prądów powinna być równa zeru. W przypadku wystąpienia zwarcia wewnątrz transformatora, prądy te stają się różne, co powoduje zadziałanie zabezpieczenia i wyłączenie wyłączników transformatora.
Istotnym elementem zabezpieczenia różnicowego jest filtracja składowych zerowych prądu. Składowe zerowe mogą pojawiać się w wyniku zwarć doziemnych w sieci zasilającej transformator. Ich obecność może zakłócić pracę zabezpieczenia różnicowego i spowodować jego nieprawidłowe zadziałanie. Dlatego też, zabezpieczenie różnicowe powinno być wyposażone w układ filtrujący składowe zerowe.
Zabezpieczenie różnicowe transformatora wymaga zastosowania przekładników prądowych obydwu stron transformatora. W przypadkach transformatorów o grupach połączeniowych Yd lub Dy, występuje przesunięcie fazy prądów o 180 stopni. Wtórne strony przekładników prądowych obydwu stron transformatora łączy się w gwiazdę - trójkąt.
Ochrona przed udarem prądu magnesującego
Podczas załączania transformatora na napięcie występuje tzw. udar prądu magnesującego. Udar prądu magnesującego stanowi poważny problem techniczny. Może on powodować nieprawidłowe zadziałanie zabezpieczenia różnicowego. Aby temu zapobiec, stosuje się różne metody, takie jak blokowanie zabezpieczenia na czas trwania udaru lub wykorzystanie filtrów harmonicznych. Na rysunku 1.3. (Rysunek 1.3.4) wynika, że w uzwojeniu magnesującym od rdzenia występuje tzw. udar prądu magnesującego.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
Zabezpieczenie różnicowe powinno być stabilizowane (np. wymuszona blokada) na drugą harmoniczną prądu roboczego. W tablicy 1. 3. przedstawiono zawartość ilości dalszych harmonicznych, gdzie druga harmoniczna przekracza ok. 25(40% prądu znamionowego. Zabezpieczenia, o których mowa w ust., powinno mieć możność czułego nastawienia prądowego, aby nie działało pod wpływem prądów przeciążeniowych, które tylko przekraczają wartość tego prądu.
Dodatkowe zabezpieczenia transformatora
Oprócz zabezpieczenia różnicowego, transformatory są często wyposażone w inne rodzaje zabezpieczeń, takie jak:
- Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne: Chroni przed przeciążeniami i zwarciami zewnętrznymi.
- Zabezpieczenie nadprądowe bezzwłoczne: Działa natychmiast w przypadku zwarć wewnętrznych.
- Zabezpieczenie ziemnozwarciowe: Reaguje na zwarcia doziemne w sieci z uziemionym punktem zerowym.
- Zabezpieczenie gazowe (przekaźnik Buchholza): Wykrywa obecność gazów w oleju transformatorowym, co może wskazywać na uszkodzenia wewnętrzne.
- Zabezpieczenie temperaturowe: Monitoruje temperaturę oleju i uzwojeń transformatora, chroniąc przed przegrzaniem.
Przekaźnik Buchholza
Przekaźnik Buchholza, znany również pod nazwą przekaźnika Buchholza, reaguje na wszelkiego rodzaju uszkodzenia wewnątrz kadzi transformatora. Montowany jest na rurociągu łączącym wnętrze transformatora od konserwatora (rysunek 1.4.1). Jego działanie opiera się na wykrywaniu wydzielania się bąbelków gazowych z oleju. Gdy w przekaźniku nagromadzi się ok. 200 do 300 cm3 gazu, zostaje zamknięty zestyk obwodu wyzwoleniowego. Jeżeli do oleju w transformatorze dostanie się powietrze, np. podczas napełniania, to wznosząc się w kierunku konserwatora (rys. 1.4.2) spowoduje do zadziałania pływaka sygnalizacyjnego.
Przepływowe zadziała na zamknięcie zwieracza, gdy prędkość przepływu oleju (np. w granicach 50(150 cm/s spowodowanego np. zwarciem) przekroczy wartość rozruchową ok. 20 cm/s spowodowanego np. działaniem pomp obiegu chłodzenia oleju.
Nowoczesne zabezpieczenia transformatorów
Obecnie stosowane są nowoczesne zabezpieczenia transformatorów, które wykorzystują mikroprocesory i cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Umożliwiają one realizację zaawansowanych funkcji, takich jak adaptacyjne nastawy, rejestracja zakłóceń i zdalna komunikacja. Przykładem takiego urządzenia jest Zabezpieczeniowa KZC - 10 produkcji REFA S. Zastosowanie. Zabezpieczenia dławików i generatorów. Zabezpieczeniowej stacji SN SMAZ - C. transformatora WS/SN po stronie średniego napięcia.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Konfiguracja przekaźnika jest realizowana programowo. Określa sposób działania przekaźnika, nastaw parametrów, wielkości zakłóceniowych oraz sterowanie wyłącznikiem. Przekaźnik rejestruje pięć ostatnich zwarć, wielkości prądów zwarciowych, zapamiętuje do pięćdziesięciu zdarzeń oraz posiada oprogramowanie umożliwiające przesyłanie danych do komputera. Komunikacja odbywa się poprzez system komunikacyjny, komunikacyjny RS - 232 lub poprzez modem.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
tags: #filtracja #składowych #zerowych #zabezpieczenie #różnicowe #transformatora
