(5) УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
1
Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано для защиты трансформаторов с изолированной нейтралью от перенапряжений в сетях с эффективным заземлением нейтрали..
Известно устройство для защиты от перенапряжений многофазных цепей, улучшающее защитные характеристики междуфазовых перенапряжений и содержащее включенные между фазными-проводами и землей высоконелинейные резисторы, выполненные каждый в виде двух последовательно соединенных частей, средние точки которых соединены между собой через искровые промежутки, которые соединены по схеме звезды с изолированной нейтралью, при этом пробивное напряжение искровых промежутков выбрано большим напряжения, приходящегося в длительном рабочем режиме на части резисторов подключенные к земле, а пробивное напряжение двух последовательно соединенных искровых промежутков выбрано не превышающим уровень ограничения ме кдуфазовых перенапряжений .
Недостатками является то, что в высоковоль гных сетях с эффективным заземлением нейтрали при больших уровнях внутренних перенапряжений наличие между фазными проводами по два высоконелинейных резистора и искровых промежутка, соединенных после10довательно, не обеспечивает должной эффективности ограничения междуфазовых перенапряжений, а включенные между каждым фазным проводом и землей высоконелинейные резисторы, рассчитанные на работу без искровых промежутков, тоже менее эффективно ограничивают фазовые перенапряжения по сравнению с защитными электрическими характеристиками магнитно-вемтильных разрядников. В высоковольтных сетях с эффективным заземлением нейтрали при больших уровнях токов короткого замыкания эффективность применения высоконелинейность резисторов весьма ограничена по причине недостаточности их пропускной спосо ности с .точки зрения тепловых воздействий и необходимых защитных электрических характеристик.При одновременном воздействии на электрическое .оборудов ание больших внутрен них перенапряжений и токов короткого замыкания в современных, разветвленных, высоковольтных сетях боль-, ших мощностей при эффективном зазем лении нейтрали исключается возможность работы устройства в функциональной зависимости от аварийных режимов в энергосистемах. Наиболее близким к изобретению является устройство для заземления нейтрали трансформаторов, снижающее опасные внутренние перенапряжения между фазами на землю и в нейтрали силового трансформатора, а также ограничивающее токи короткого замык ния, которое содержит разрядник включенный между нейтралью трансфор матора и землей, насыщенный реактор обмотка переменного тока которого включена в нейтраль обмотки силовог трансформатора, а обмотка управлени подсоединена к источнику постоянног тока, защитный промежуток и трансфо матор тока в цепи обмотки переменно го тока, быстродействующий автомат, замыкающий контакт которого подсоед нен параллельно искровому промежутк а размыкающий контакт включен в цеп обмотки управления постоянного то-г ка 2. Недостатками в данном устройстве являются невозможность обеспечения необходимой эффективности снижения внутренних перенапряжений между фаз ми в связи с исключением технически возможностей их своевременного огра ничения в начальный период развития после превышения фазовыми перенапря жениями регламентируемых величин, особенно при аварийных отделениях участков сетей со сниженной эффекти ностью заземления нейтрали, отсутствие функциональных зависимостей между Линейными и фазовыми перенапряжениями, способствующих снижению общего уровня перенапряжений в результате недостаточности взаимодействия во времени между работой элементов устройства. Цель изобретения - обеспечение комплексного ограничение перенапря84жений на элементах трансформатора. Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты трансформатора с изолированной нейтралью от перенапряжений, содержащее разрядник из последовательно соединенных секций,включенный между нейтралью трансформатора и землей, снабжено разрядниками, подключенными к фазам сети, причем эти разрядники соединены в звезду, нейтраль которой подключена к точке соединения секций упомянутого разрядника. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит разрядник 1, включенный между нейтралью трансформатора 2 и землей, разрядник 1 -состоит из секций, например из двух 3 и , каждая из которых может включать в себя искровой промежуток и нелинейный резистор, разрядники 5-7 подключенные к фазам сети, соответственно 8-10, соединень в звезду, нейтраль которой подключена к точке соединения секций 3 и разрядника 1, Трансформатор 2 подключается к сети . с помощью выключателя 11. Устройство работает следующим образом. При возникновении аварийных режимов в сетях 110-150-220 кВ с эффективным заземлением нейтрали возможна потеря электрической связи с энергосистемой ряда силовых трансформаторов с ранее изолированными нейтралями их высоковольтных обмоток, что приближает отделившийся участок электрической сети к режиму сетей с полностью изолированными нейтралями силовых трансформаторов, аналогично сетям 3-35 кВ, а следовательно возникают опасные, совершенно недопустимые, для изоляции электротехнического оборудования 110-150-220 кВ перенапряжения в результате неполнофазных отключений, обрывов проводов, электростатических влияний обмоток высокого напряжения на обмотки низкого напряжения, несимметричных токов короткого замыкания, перемещающихся электрических дуг, феррорезонансных явлений и километрических эффектов. Для исключения вероятности возникновения указанного перечня технических факторов, способствующих развитию аварий в результате разделения единой электрической сети с эффектив:ным заземлением нейтрали на отдельные сетевые участки, имеющие большую часть силовых трансформаторов с изолированными нейтралями высоковольтных обмоток, работа элементов .k-J включенных между фазами и землей обеспечивает одновременно срабатывание элемента 3,установленного между нейтралью высоковольтных обмоток и землей, при пониженном напряжении, потому, что после срабатывания элеме та k все напряжение, прикладываемое к нейтрали, воздействует на оставший ся элемент 3, который и срабатывает практически одновременно с элементом , Таким образом, при воздействии внутренних перенапряжений срабатывание разрядников k-7 между фазами и землей естественно уменьшает результирующую установку срабатывания разрядника 1 в нейтрали высоковольтных обмоток силового трансформатора, а этим как раз и обеспечивается сво евременнов глухое заземление ранее изолированной нейтрали силового тран сформатора через сработавший разрядник 1 одновременно с работой разрядников 5-7 чем и обеспечивается полное исключение возможности развития возможности аварийных режимов, возИгикновения резонансных и особенно феррорезонансных процессов, т.е. комплексное снижение внутренних пере напряжений линейных, фазовых и в нейтрали указанного трансформатора на основе именно функциональной 6 вазимосвязи между элементами разрядников 5-7 и 1 . Изобретение позволяет повысить надежность работы электрических сетей с эффективным заземлением нейтрали как за счет ограничения перенапряжений так и одновременного автоматического заземления нейтрали высоковольтной обмотки силового трансформатора, что ограничивает развитие аварийных процессов. Формула изобретения Устройство для защиты трансформатора с изолированной нейтралью от перенапряжений, содержащее разрядник из последовательно соединенных секций, включенный между нейтралью трансформатора и землей, отличающееся тем, что, с целью обеспечения комплексного ограничения перенапряжений на элементах трансформатора, устройство снабжено разрядниками, подключенными к фазам сети, причем эти разрядники соединены в звезду, нейтраль которой подключена к точке соединения секций выше упомянутого разрядника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 603029, кл.Н 01 Т 5/00, Н 02 Н 9/06, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 550713, кл. Н 02 В 1/16, Н 02 Н 9/02, 197 (прототип).
