2 Релейные защиты, применяемые на тяговых подстанциях

2.1 Релейные защиты понижающих трансформаторов

На тяговых подстанциях устанавливаются двухобмоточные или трехобмоточные понижающие трансформаторы напряжением 110-220/38,5 / 10,5 кВ и мощностью от 10 до 63 МВ·А.

Типы защит, применяемых на трансформаторах различной мощности, регламентируются ПУЭ. На трехобмоточных понижающих трансформаторах тяговых подстанций применяются следующие защиты:

• защита от повреждений внутри бака трансформатора и недопустимого понижения уровня масла – двухступенчатая газовая защита;

• защита от короткого замыкания обмоток и на их выводах – продольная дифференциальная защита;

• защита от внешних коротких замыканий и для резервирования продольной дифференциальной и газовой защит – максимальная токовая защита (МТЗ) с независимой выдержкой времени в трехфазном трехрелейном исполнении со стороны 110 кВ (в случае недостаточной чувствительности она дополняется блокировкой минимального напряжения);

• защита от коротких замыканий на шинах 10,5 кВ, обеспечивающих питание электрической тяги, и для резервирования защит выпрямительных агрегатов МТЗ в двухфазном двухрелейном исполнении. Защита действует с выдержкой времени на отключение секционного выключателя шин 10,5 кВ, если он есть и с большей – на ступень селективности выдержкой времени на отключение выключателя ввода 10,5 кВ;

• защита от короткого замыкания на шинах 38,5 кВ районной нагрузки и для резервирования защит фидеров отходящих фидеров – МТЗ в двухфазном двухрелейном исполнении со стороны 38,5 кВ. Защита действует на отключение секционного выключателя шин 38,5 кВ, если он есть и с большей – на ступень селективности выдержкой времени на отключение выключателя ввода 38,5 кВ. Допускается не устанавливать эту защиту в случаях, если МТЗ стороны 110 кВ имеет достаточную чувствительность и к к.з. на шинах 38,5 кВ районной нагрузки. При этом МТЗ со стороны 110 кВ выполняется с двумя реле времени, контакты одного из которых вводятся в цепи отключения секционного выключателя ввода 38,5 кВ;

• защита от перегрузок – МТЗ в однофазном исполнении со стороны 110 кВ и со стороны обмоток среднего и низкого напряжения, если они не рассчитаны на полную мощность трансформатора.

• максимальная токовая защита нулевой последовательности с независимой выдержкой времени – от однофазных коротких замыканий на питающих линиях электропередачи.

Для контроля температуры верхних слоев масла в трансформаторе устанавливают термосигнализаторы.

8

Все понижающие трансформаторы с первичным напряжением 110 кВ оборудуются дутьевым охлаждением. Дутьевая установка включается контактом термосигнализатора при температуре масла выше +55ºС и контактом токового реле – при нагрузке трансформатора выше 70 % от номинальной.

2.2 Релейные защиты трансформаторов собственных нужд (тсн)

На транзитной тяговой подстанции устанавливаются два трансформатора собственных нужд (ТСН) мощностью 160 кВ·А, один из которых рабочий, а другой резервный.

На трансформаторах такой мощности принято устанавливать следующие защиты:

• Защита от внутренних повреждений – токовая отсечка без выдержки времени;

• Защита от внешних повреждений к.з.- МТЗ с выдержкой времени;

• Защита от перегрузки – МТЗ

Защита от внутренних повреждений и внешних к.з. устанавливается со стороны обмоток высокого напряжения и действует на отключение ТСН.

Защита от перегрузок устанавливается со стороны обмоток низкого напряжения и действует на сигнал.

Для повышения надежности питания цепей собственных нужд подстанций применяется устройство автоматического включения резерва (АВР). При исчезновении напряжения на шинах низкого напряжения собственных нужд устройством АВР подаются команды на отключение работающего трансформатора собственных нужд, а после его отключения – на включение резервного.