Устройства противоаварийной автоматики трансформаторов

Автоматическое включение резервного трансформатора. Устрой­ства АВР широко применяются не только для автоматических включений резервных линий, но и трансформаторов. Схемы под­станций обычно выполняются так, что при наличии двух (и более) трансформаторов шины низшего напряжения секционируются. Каждый трансформатор подключается к соответствующей секции шин. В нормальном режиме секционный выключатель Q4 отклю­чен (рис. 13.16, а). В такой схеме при аварийном отключении одного их трансформаторов, например Т1, электроснабжение потребителей сохраняется благодаря автоматическому включению сек­ционного выключателя устройством АВР. Схемы устройств АВР и расчет их уставок выполняются в соответствии с положениями, изложенными выше (см. § 7.1, 7.2). Как указывалось, из-за оста­точного напряжения на шинах, поддерживаемого синхронными электродвигателями и компенсаторами, минимальный пусковой ор­ган напряжения действует с замедлением, достигающим t_авр  = 1 с и выше. На трансформаторах замедление можно устранить, если предусмотреть взаимную связь между его выключателями, обеспечивающую немедленное отключение выключателя Q1 и пуск УАВР при отключении выключателя Q2 (рис. 13.16, а). Однако при этом не исключается замедленное действие устройства АВР в случае короткого замыкания на линии (точка K). Для устра­нения замедления, в частности, предложено [76] использовать в качестве пускового органа устройства АВР реле понижения ча­стоты KF вместе с реле KW1, K. W2 направления мощности (рис. 3.16, б, в, г).

При повреждении питающей линии срабатывают реле часто­ты KF и реле направления мощности KW1 или K. W2, запуская реле времени К.Т. Выдержка времени реле К.Т принимается примерно t_АВР = 0,3 с. По истечении этого времени срабатывает промежу­точное реле K. L и производит отключение выключателя Q/ и элек­тродвигателей, не подлежащих самозапуску. Для большинства самозапускающихся синхронных электродвигателей допустимо по­вторное включение, если напряжение на их выводах в момент включения не превышает U_ocт = (0,5÷0,6) U_ном [77]. Поэтому секционный выключатель Q4 должен включаться после снижения напряжения на резервируемой секции шин до указанного значения. Для этого устройство АВР должно осуществлять контроль напря­жения на секции шин, потерявшей питание.

В рассмотренном случае действие УАВР не согласуется с дей­ствием устройства АПВ питающей линии. Согласование может привести к значительному увеличению времени восстановления пи­тания.

Автоматическое повторное включение трансформатора. На од­нотрансформаторных подстанциях с односторонним питанием при отключении трансформатора электроснабжение прекращается. Для повышения надежности электроснабжения потребителей преду­сматривается автоматическое повторное включение трансформато­ра после его аварийного отключения. Пуск устройства АПВ обыч­но выполняют так, чтобы не допускать включения трансформатора при внутренних повреждениях, которые, как правило, не само­устраняются. При всех внутренних повреждениях, как указыва­лось (см. § 13.5), срабатывает сигнальный элемент газового реле. Поэтому целесообразно пуск устройства АПВ производить при всех аварийных отключениях трансформатора, но запрещать его повторное включение при срабатывании сигнального элемента га­зового реле. При этом в действие УАПВ вводится некоторое замедление, исключающее повторное включение трансформатора при внутренних коротких замыканиях, сопровождающихся бурным газообразованием, когда отключающий элемент газового реле сра­батывает раньше, чем срабатывает его сигнальный элемент. В ос­тальном требования к устройству АПВ и схемы его осуществления аналогичны рассмотренным выше для линии (см. § 7.3, 7.4).

На подстанциях с двумя (и более) трансформаторами наряду с устройствами АВР могут предусматриваться и устройства АПВ. При этом действия их должны быть согласованы. В связи с нали­чием резервного источника питания автоматическое повторное включение ограничивают. Пуск устройства АПВ разрешают толь­ко при внешних коротких замыканиях. Для этой цели можно ис­пользовать максимальную токовую защиту, установленную со стороны выводов низшего напряжения трансформатора. Срабаты­вание защиты свидетельствует о возникновении повреждения на шинах или о том, что внешнее короткое замыкание не отключилось соответствующей защитой. При этом отключается выключатель со стороны низшего напряжения трансформатора и устройство АПВ включает его повторно. Во всех остальных случаях подача напря­жения на секцию шин, потерявшую питание, должна осуществлять­ся действием устройства АВР.

Автоматическая аварийная разгрузка трансформаторов. Дейст­вие устройства аварийной разгрузки аналогично действию защиты от перегрузки. При этом вместо обычного реле времени использу­ется многопозиционное реле, имеющее несколько контактов и по­зволяющее изменять выдержку времени до t = 10 мин и более. При действии автоматики потребители отключаются очередями. Выдержка времени первой очереди принимается равной t ₁= 5÷10 мин. Если перегрузка трансформатора при этом не устра­няется, то пусковой орган остается в состоянии после срабатыва­ния и автоматика продолжает отключать потребителей других оче­редей с выдержкой времени на Δt= 30 с больше предыдущей. При определении отключаемой нагрузки исходят из того, чтобы с оставшейся нагрузкой трансформатор мог работать в течение 1,5—2 ч. За это время обслуживающий персонал принимает меры по разгрузке трансформатора. Ток срабатывания пускового орга­на принимают около I = (1,3÷1,4)I_{т. ном}.

Следует отметить, что устройство автоматической разгрузки принципиально правильнее выполнять не по току перегрузки, а в зависимости от температуры обмоток, например температурно-токовыми реле (см. § 13.4).