Защита и автоматика трансформатора 6(10)/0,4 кВ

Трансформатор 6(10)/0,4 кВ — присоединение с серьезным списком защит. Какие-то из них обязательные, какие-то применяются почти всегда, а что-то используют редко. Давайте разбираться

Максимальные токовые защиты

Основной защитой здесь так же является МТЗ. Она должна быть всегда и обычно в проектах применяется без каких-либо дополнительных пусковых органов, хотя может комбинироваться с органами напряжения.

Также вы наверное заметили, что я отмечаю две важнейших цели МТЗ — основная защита своего присоединения и резервная защита смежных. В сетях 6-10 кВ МТЗ — это базовая фундаментальная защита, без которой невозможно надежное функционирование сети!

Токовая отсечка также обязательна на всех трансформаторах, где не применяется дифференциальная защита (ПУЭ 3.2.54), а это как раз наш случай. До мощности 6,3 МВА обычно дифф. защиту не устанавливают.

Защита от перегрузки в принципе выполняется всегда, хотя ПЭУ 3.2.69. говорит о том, что это нужно делать «…в зависимости от вероятности и значения возможной перегрузки». Я отметил ее как необязательную, но советую применять ее всегда, когда хватает токовых ступеней в устройстве. Также стоит отметить, что данную защиту может выполнять и вводной автомат 0,4 кВ так, как питание здесь одностороннее.

Токовая защита от ОЗЗ устанавливается, если есть ТТНП, а сам трансформатор подключается через кабель (что чаще всего и бывает). Иногда ей пренебрегают, считая, что повреждение на столь малом участке маловероятно. Однако, если терминал содержит эту функцию и есть возможность подключения к ТТНП, то защиту нужно вводить.

МТЗ в нейтрали трансформатора

Она же специальная защита от однофазных КЗ на стороне 0,4 кВ. Подключается к ТТ, установленному в нейтрали обмоток НН. Устанавливается в случае когда у обычной МТЗ не хватает чувствительности к однофазным КЗ на стороне НН.

Обычно ее всегда применяют при соединении обмоток трансформатора по схеме Y/Yo, но иногда приходиться ставить на на «треугольнике».

Подробнее о расчетах этих защит можно узнать из Курса «Защита трансформатора 10/0,4 кВ»

Чаще всего эта защита выполняется на отдельном выносном электромеханическом реле, что достаточно неудобно. Исключение см. в конце статьи

Защита от перегрева

Редкий гость наших проектов на этом классе напряжения. В основном применяется для сухих трансформаторов. И в основном для иностранных. Я проектировал такие системы для итальянских Tesar, где был установлен блок термоконтроля и специальные зонды, которые измеряли температуру обмоток.

В данном случае наш терминал принимает сигнал отключения от этой внешней защиты. Терминалы РЗА с возможностью подключения термозондов вроде бы есть (стандартные входы 4…20 мА), но их немного.

Газовая защита

Скажу честно, я ни разу не применял полноценную газовую защиту для трансформаторов 6(10)/0,4 кВ, однако, ПЭУ допускает такую возможность.

Иногда в герметичных масляных трансформаторах (типа ТМГ) применяют простое реле давление и его контакт отправляют в терминал защиты. Назвать такую защиту газовой сложно, но по принципу действия они похожи.

В общем будьте готовы увидеть эту защиту на таких трансформаторах, но не сильно удивляйтесь, если ее не будет.

 

На этом закончим рассмотрение трансформатора и перейдем к защитам и автоматики ввода 6(10) кВ

На рисунке
Терминал защиты и автоматики трансформатора 6(10)/0,4 кВ типа  БМРЗ-158-ТР. Это один из немногих терминалов, который содержит алгоритм специальной защиты нулевой последовательности от однофазных КЗ 0,4 кВ и вход для подключения ТТ в нейтрали трансформатора.

Разработчик НТЦ «Механотроника», www.mtrele.ru.

БМРЗ-158-ТР содержит все перечисленные в статье защиты

  • Сергей

    Дмитрий, добрый день! У меня несколько вопросов:
    1. Производится реконструкция заводской электросети. Изначально в РУ 10/0,4 кВ на фидерах трансформаторов мощностью 10 МВА Y/Yo в качестве основной защиты предусматривалась МТЗ. Нужно ли менять ее на диф. защиту (возможна замена тр-ров на D/Yo)?
    2. Алгоритм специальной защиты нулевой последовательности от однофазных КЗ 0,4 кВ и вход для подключения ТТ в нейтрали трансформатора вроде бы есть еще на терминалах Sepam. Или я ошибаюсь?

    • https://plus.google.com/101616571412194372232 Дмитрий Василевский

      Добрый день, Сергей.
      По вашим вопросам:
      1) 10 МВА — это однозначно дифф. защита, но что-то мне подсказывает, что у вас 1 МВА. Слишком уж большая мощность для таких трансформаторов.
      Меняйте Y/Yo на D/Yo однозначно. Y/Yo — очень плохое решение. Учтите только, что напряжение НН у вас повернется на 30 гр. относительно того, что было. Хотя для 0,4 кВ — это обычно не имеет значение.
      2) Да, в Sepam есть такая функция, но начиная с 80-ой серии, которая очень дорого стоит. БМРЗ-158-ТР — это простой блок, но со всеми необходимыми функциями.

      • Сергей

        Конечно, Дмитрий, 1 МВА! Я просто ошибся! А в этом случае как? Еще по поводу спец. защиты. Принято решение применять Sepam — не переубедить. Значит, в этом случае для удешевления использовать электромеханическое реле? А при замене тр-ров эта защита может и совсем не понадобиться…
        Этот вариант набора РЗА справедлив для тр-ров 35(20)/0,4 кВ?

        • https://plus.google.com/101616571412194372232 Дмитрий Василевский

          В этом случае защиты как в статье. Если замените на D/Yo, то спец. защита может не понадобиться. Правда это если на вводном автомате 0,4 кВ есть аналогичная функция (G). Если функции нет, то спец. защита НП на трансформаторе может понадобиться для резервирования отходящих автоматов 0,4 кВ.
          Ставить или не ставить электромеханическое реле — это ваше решение. Технически это работает

          • Сергей

            И еще: приведенный в статье вариант набора РЗА справедлив для тр-ров 35(20)/0,4 кВ?

          • https://plus.google.com/101616571412194372232 Дмитрий Василевский

            Для 35/0,4 кВ по-моему да. Там нет дифф. защиты, ставят МТЗ и ТО. По 20 кВ не уверен, но скорее всего тоже да.. Это фактически один класс напряжения

  • http://vk.com/id78524368 Айдар Абдуллин

    Здравствуйте, Дмитрий.
    По поводу мтз в нейтрали трансформатора, столкнулся с таким решением у Шнайдера по установке ТТ в нейтрали: http://www2.schneider-electric.com/resources/sites/SCHNEIDER_ELECTRIC/content/live/FAQS/321000/FA321225/en_US/technical_bulletin18_v4%20Restrited%20Earth%20Fault.pdf
    в главе introduction они описывают что защита действует только в ограниченной зоне от тр-ра до вводного АВ, в главе (principle of operation) выполняется суммирование токов L1, L2, L3 АВ и ток с трансформатора тока нейтрали НН, тем самым определяется ток КЗ на землю. При однофазном КЗ на землю фазы L3, токи в фазах L1 и L2 равны нулю, ток проходит поврежденной фазе L3 образую путь земля — нейтраль — фаза L3, не доходя до встроенных ТТ АВ, выходит сумма с ТТ АВ L1 L2 L3 равна нулю, блок управления АВ Micrologic находит только ток с ТТ на нейтрали, тем самым выявляется КЗ на землю. Micrologic выдаст команду на отключение вышестоящий защиты. Вопрос такой: я правильно понимаю логику данной защиты? и в чем необходимость ограничения данной зоны, ведь мы могли бы отдавать команду сразу на отключение по высокой стороне и защищали бы большую зону.

    • https://www.facebook.com/app_scoped_user_id/131488400583096/ Дмитрий Василевский

      Добрый день. Это другая защита, ее зона действия не охватывает трансформатор и она не может его защитить. По принципу действия — да, это похоже на спец. защиту нулевой последовательности трансформатора.

  • Сергей

    Дмитрий, добрый день! Столкнулся со следующим комплектом РЗА присоединения «КЛ — тр-р». В ячейке РУ-10 кВ в качестве ТО применено реле РТМ, а в качестве МТЗ — РТВ. КЛ-10кВ длиной около 400 м. В качестве защиты ввода 10 кВ трансформатора ТМГ D/Yo 1600 кВА применены предохранители ПКТ совместно с ВНА-10. На 0,4 кВ общий вводной автомат Э40В и фидерные автоматы ВА88. Вот и вся немудрящая защита. Больше вообще ничего нет. Как ты считаешь: имеет ли такой «джентельменский набор» право на существование?

    • https://www.facebook.com/app_scoped_user_id/131488400583096/ Дмитрий Василевский

      Добрый день.
      Набор действительно шикарный, но почему бы и нет?) Нужно смотреть уставки, но скорее всего ПКТ стоит в качестве «мебели» и все защищают РТМ и РТВ (и линию и трансформатор). Предполагаю так потому, что на линии 400 м очень сложно выбрать отсечку, тем более на РТМ. Да и предохранителями обычно не защищают трансы мощностью более 630 кВА.

      • Сергей

        Дмитрий, добрый день! Не совсем понял про ТО: почему «очень сложно выбрать отсечку, тем более на РТМ»? Выбираем по двум условиям: 1. по условию отстройки от максимального тока КЗ в месте установки ближайшей на КЛ 10 кВ защиты (в нашем случае — ПКТ); 2. по условию отстройки от броска тока намагничивания трансформатора при включении линии. Определяющим будет первое условие. Вот МТЗ из-за того, что оно на РТВ, вряд ли удастся настроить по времени меньше, чем на 1с. Согласен полностью, что предохранителями обычно не защищают трансы такой мощности. А в приведенном «наборе» думаю, что ПКТ предполагаются основной защитой транса, МТЗ — резервной, ТО — защитой КЛ. Напрягает, что на КЛ нет защиты от ОЗЗ и внутреннее состояние масляного транса никак автоматически не контролируется (нагрев, повышение давления). Что думаешь по этому поводу?

        • https://www.facebook.com/app_scoped_user_id/131488400583096/ Дмитрий Василевский

          ТО линии сложно выбрать потому, что она короткая — всего 400 м. Скорее всего ТО захватывает и трансформатор. Хотя опять же надо смотреть расчет уставок. С РТМ сложно потому, что Котс. для таких реле большой (точность низкая)
          То, что нет ОЗЗ конечно плохо, но на старых объектах иногда обходятся одной сигнализацией по 3Uo. Или это новый объект?
          По технологическим защитам — обычно их и нет на такой мощности. Обходятся токовыми

          • Сергей

            Согласен, ТО на РТМ всего скорей будет захватывать обмотку ВН трансформатора, т.е. она, возможно, будет неселективна с ПКТ. С другой стороны, кроме расчета, я думаю, надо нарисовать карту селективности — по ней будет видно. По ОЗЗ: объект не новый, но подлежащий частичной реконструкции. Раньше почему-то на этом фидере вообще не была предусмотрена даже сигнализация по 3Uo. Так что, я думаю, хотя бы сигнализацию надо предусмотреть! По технологическим защитам транса: в его конструктиве предусмотрен манометрический сигнализирующий термометр. Думаю, его можно задействовать хотя бы на сигнал.

          • https://www.facebook.com/app_scoped_user_id/131488400583096/ Дмитрий Василевский

            Если в термометре есть выходные контакты, то конечно можно сделать сигнализацию

          • http://vk.com/id66864002 Александр Ряжских

            Для ОЗЗ поставьте на фидер разъемный ТТНП типа ТЗЛР с РТЗ-51.

    • http://vk.com/id66864002 Александр Ряжских

      Сергей, это стандартный набор защит советской эпохи для защиты сельских ТП (обычно 3 категория). На промпредприятиях такое обычно не допускали и можно встретить только на старых ПС 40-50-х годов. Сейчас также выпускают дешевые ШВВ с подобным набором. Предохранители же на трансформатор ставят в случае необспечения чувствительности МТЗ, а в вашем случае с РТМ скорее всего именно так. Также предохранители обязательны если в ШВВ стоит выключатель нагрузки — им можно отключать холостой трансформатора.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.