Zastita transformatora u trafostanici 35 10 KV

ZAŠTITA TRANSFORMATORA

U transformatoru mogu nastupiti sledeći unutrašnji kvaruvi:
-kratki spoj,
-zemljospoj,
-medjuzavojni spoj.

Mada nije kvar, dugotrajno preopterećenje transformatora predstavlja opasnost za transformator. Kada govorimo o zaštiti transformatora, uvek mislimo na zaštitu uljnih transformatora. Transformatori predstavljaju spojne elemente izmedju generatora i mreža, ili izmedju pojedinih mreža, te zbog toga zaštita transformatora mora biti selektivna.
Za raštitu od vanjskih kratkih spojeva upotrebljava se prekostrujna vremenski neovisna zaštita s proradnom strujom 1,2 do 2 In, uz naomenu, da ona ipak najviše služi kao rezervna zaštita, ako iz bilo kog razloga zataje ostali zaštitni uredjaji. Ostale zaštite transformatora su:
-diferencijalna zaštita,
-Buholcov relej,
-zaštitna kotla i
-kontrolori toplote (temperaturna zaštita).

DIFERENCIJALNA ZAŠTITA TRANSFORMATORA

Diferencijalna zaštita transformatora deluje kod kratkih spojeva u transformatoru. Redovno je stabilizirana, a priključuje se izmedju strujnih transformatora na strani gornjeg i donjeg napona energetskog transformatora. Sekundarne struje strujnih transformatora , biti vektorski jednake (jednake o vrednosti i istog smjera), jer je samo pod tim uslovom moguća upotreba diferencijalnog releja.

Kako je proradna struja diferencijalnog releja obično podešena na 1,5 do 2,5 A, diferencijalni relej bi proradio čak i u normalnom pogonu, zbog spoja transformatora, koji je prouzrokovao fazni pomak struja, a i abog toga što smo morali upotrebiti strujne transformatore standardnih prenosnoih odnosa. Da bi smo diferencijalni relej ipak mogli priključiti na te strujne transformatore, uključićemo serijski sa strujnim transformatorima jedan novi strujni transformator prenosnog odnosa 3,5/4,12 A, spoja Dy 5, dakle istog spoja kao i energetski transformator. Zahvaljujući medjutransformatoru, sekundarne struje transformatora će biti iste vrednosti i u fazi u normalnom pogonu, tako da diferencijalni relej neće okidati u normalnom pogonu.
Struja magnetiziranja transformatora teče samo u primarnom namotu, tako da je diferencijalni relej registruje kao struju greške (kvara), jer će sva struja teći kroz relej. Kako struja magnetiziranja iznosi najviše 10% od nazivne primarne struje, diferencijalni relej neće okinuti, jer njegova proradna vrednost barem 30% od nazivne struje primara. Medjutim, ako transformator uključimo upravo u trenutku kada napon prolazi kroz nulu, diferencijalni relej će sigurno okinuti.
Maksimalna vrednos fluksa prilikom uključivanja dostiže vrednost koja je cca 2,5 puta veća do nominalnog fluksa. Da bi fluks dostigao tako veliku vrednost mora struja magnetiziranja biti i 2000 puta veća od nominalne struje magtnetiziranja. Ako se pri tome ima na umu da nominalna struja iznosi oko 5% od nominalne primarne struje, onda će struja magnetiziranja prilikom uključivanja transformatora u najnepovoljnijem trenutku iznositi 2000-0.05In=100 In. Kako ovako velika struja teče samo kroz primarni namot, diferencijalni relej će je registrovati kao struju greške u sugurno okinuti. Postoji više načina da se izbegne okidanje diferencijalne zaštite abog struje uključivanja. Tako se na primer, može u krug diferencijalne zaštite uključiti vremenski relej čije vremensko zatezanje iznosi 0,3 do 2 sekunde, tj. upravo toliko da struja uključivanja spadne na vrednost kada diferencijalni relej neće delovati. Sasvim je jasno da takav vremenski relej zatezao delovanje diferencijalnog releja i kod stvarnih kvarova kada ona mora što brže delovati. Ako medjutim, vremenski relej vežemo tako da su mu kontakti otvoreni za vreme uključivanja transformatora (npr, 1,5 sekundu nakon uključivanja), onda diferencijalni relej deluje sa vremenskim zatezanjem u momentu uključivanja i trenutno u slučaju kvara na transformatoru.

BUHOLCOV RELEJ
Za razliku od većine releja, Buholcov relej je veoma robusne izvedbe. Ugradjuje se u spojnu cev izmedju kotla transformatora i konzervatora i u normalnom pogonu je ispunjen uljem, kao što je prikazano na slici(2). Poklopac transformatora je nagnut za cc 2% , tako da plinovi idu lakše prema Buholcovom releju.


slika 2
Na slici 2 je prikazan smeštaj buholcevog releja:
1-energetski transformator
2-konzervator
3-buholcov relej
Svako i najmanje oštešenje izolacije namota i izolacije medju lmovina ima za posledicu raspadanje uljai razvijanje plinova, koji na putu prema konzervatoru najpre dolaze u Buholcov relej, postepebno istiskujući ulje, usled čega gornji plovak u releju, sledeći nivo ulja, pada dok ne zatvori kontakt signalnog strujnog kruga. Time se pog0nsko osoblje upozorava da u transformatoru postoji manji kvar. Ako, medjutim, u transformatoru nastupi veći kvar, na primer kratki spoj, nastaćE veoma brzo strujanje ulja prema konzervatoru, tako da će donji plovak, koji se nalazi na pravcu i smeru strujanja uljanaglo pasti i zatvoriti svoj kontakt a time i okidni strujni krug, što će dovesti do okidanja sklopki transformatora. Jasno je da će Buholcov relej reagovati i prilikom isticaja ulja iz kotla, ili ako se zbog veoma niskih temperatura okoline ulje sasvim spusti u kotao. Zbog toga je, kod niskih temperatura,poželjno ostaviti transformatoru u praznom hodu (npr. preko noći).