Общие принципы защиты трансформатора

Общие правила по применению защиты трансформатора

В этом руководстве основное внимание уделяется применению защитных реле для защиты силовых трансформаторов с уделением особого внимания наиболее распространенным схемам защиты трансформаторов ...

Защита трансформатора

В данном руководстве основное внимание уделяется применению защитных реле для защиты силовых трансформаторов с упором на наиболее распространенные схемы защиты, учитывая сами трансформаторы.

Принципы подчеркнуты. Процедуры настройки обсуждаются только в общем виде. Обратитесь к специальным инструкциям для вашего реле. Статья служит источником дополнительной теории и руководства по применению.

Инженер должен уравновесить расход применения конкретной схемы защиты от последствий использования другой защиты или потерь трансформатора. Если допускается длительная неисправность, это может увеличить повреждение трансформатора и возможность разрыва резервуара с последующим обжигом масла и последующими рисками для безопасности персонала.

Не существует правила, в котором указывается, какая конкретная схема защиты подходит для конкретного трансформаторного приложения. Существует некоторая тенденция связывать схемы защиты с MVA и первичной кВ трансформатора.

Хотя существует определенная обоснованность этого подхода, есть много других вопросов, которые необходимо рассмотреть. Вопросы, подлежащие рассмотрению, включают:

• Серьезность проблем безопасности персонала и возможность того, что данная схема защиты может снизить эти риски.
• Опасность для соседних структур и процессов, если трансформатор терпит катастрофические последствия чрезвычайной ситуации и возможность того, что данная схема защиты может уменьшить вероятность такого отказа.
• Общий взгляд на экономические последствия отказа трансформатора и то, что можно сделать для снижения риска, в том числе:
• Прямое экономическое воздействие ремонта или замены трансформатора.
• Косвенное экономическое воздействие, вызванное производственной потерей.
• Время ремонта и полное время замены.
• Доступность резервных источников питания или запасных трансформаторов и стоимость каждого варианта.
• Возможность того, что данная схема защиты может уменьшить повреждение и результирующее время ремонта, или что он может заменить замену и ремонт.

Конкретные приложения

Некоторые специфические приложения, которые влияют на защиту:

Обнаружение перегорания переключателя ответвлений можно обычно ремонтировать в полевых условиях, но если эта ошибка может развиться в неисправность обмотки, трансформатор необходимо будет отгрузить в ремонтный центр, следовательно, желательна защита, которая может быстро выявить ошибку изменения ответвления.

Высокая величина за счет неисправности (внешняя неисправность, передаваемая трансформатором) встряхивает и нагревает обмотку трансформатора, и чем дольше длится сквозная неисправность, тем выше риск ее превращения во внутреннюю неисправность трансформатора, следовательно, быстрая очистка для срабатывания внешних замыканий является частью схемы защиты трансформатора.

Некоторые трансформаторы считаются одноразовыми и легко заменяемыми, что снижает необходимость в усовершенствованных схемах защиты. Защита трансформатора обычно включает в себя некоторый охват внешней шины и кабеля, а неисправности в этих зонах могут вызывать опасные последствия для персонала при дуговом взрыве.

Схемы медленной очистки могут быть неприемлемыми с точки зрения воздействия дуговой вспышки.

Пожары в трансформаторе, находящемся в помещении могут иметь высокий риск катастрофического ущерба для объекта и даже более высокие риски для безопасности персонала, увеличивая потребность в усовершенствованной высокоскоростной защите. Близость огнеопасных химикатов и химических опасных процессов увеличивает потребность в схемах защиты, которые уменьшают риск пожара.

Отказ трансформатора, используемого в генераторе с большой нагрузкой на базовую нагрузку, может привести к дополнительным затратам на замещение производства.

Даже потеря небольшого сервисного трансформатора может привести к заметному нарушению генерации и высоким экономическим последствиям. Аналогичные экономические последствия могут также иметь место на промышленных объектах. Некоторые трансформаторы представляют собой нестандартные конструкции, которые могут иметь длительное время срабатывания, что увеличивает необходимость в усовершенствованных схемах защиты.

Статистика сбоев трансформатора

70% отказов приходится на обмотки и переключатели ответвлений. В качестве инициирующего события включаются свободные соединения, а также неисправности изоляции. Разные категории включают в себя отказ КТ, внешние сбои, перегрузки и повреждение при отгрузке. Нераскрытое количество отказов начинается с появления проблем с изоляцией.

Эти сбои могут быть обнаружены с помощью сложных онлайновых мониторинговых устройств (например, анализатор «газ в масле») до того, как произойдет серьезное событие.