Производственные испытания дифференциальной защиты трансформатора с поясами Роговского
09 июля 2012
В последнее время все чаще упоминается об успешном внедрении воздушных трансформаторов или катушек Роговского в области релейной защиты и автоматики. В России их можно встретить, например, в качестве датчиков токовых защит комплектной трансформаторной силовой подстанции (КТСП) шахтного исполнения. Для обеспечения защиты трансформатора, входящего в состав КТСП, желательна установка токовой продольной дифференциальной защиты (ДЗ), однако её применение для трансформаторов такой мощности не всегда обязательно. Также из-за компактности КТСП установка необходимых для такой защиты трансформаторов тока затруднительна.
Несмотря на вышесказанное, установка ДЗ целесообразна, поскольку используемые в её отсутствие защиты не удовлетворяют высоким требованиям безопасности, предъявляемым к шахтному оборудованию. Например, максимальная токовая защита, установленная со стороны высшего напряжения (ВН) трансформатора, должна быть отстроена от его броска тока намагничивания (БТН). При отстройке по амплитуде защита имеет низкую чувствительность к витковым замыканиям (ВЗ), а при отстройке по времени затухания БТН — низкое быстродействие при коротких замыканиях (КЗ) в трансформаторе.
Для решения этой задачи существует возможность использовать уже установленные на подстанции пояса Роговского (ПР) и тем самым повысить безопасность и надежность работы трансформатора КТСП.
Катушки Роговского, как и традиционные трансформаторы тока (ТТ), используются для передачи информации о состоянии защищаемого объекта в устройства релейной защиты. Пояс Роговского представляет собой замкнутый соленоид с равномерной намоткой без ферромагнитного магнитопровода.
Выводы
1. Дифференциальная защита с ПР надёжно отстроена от разнополярных и однополярных БТН по принципу торможения высшими гармоническими составляющими. Отключение внутренних КЗ с апериодической составляющей не сопровождается задержками в срабатывании, характерными для ДЗ, получающими входные сигналы от ТТ и использующими тот же принцип торможения;
2. Отсутствие насыщения датчиков исключает появление переходного тока небаланса.
3. Благодаря отсутствию ферромагнитного сердечника ПР обеспечивает линейное преобразование сигнала в широком диапазоне его значений, то есть появляется возможность построения алгоритмов, обеспечивающих высокую устойчивость быстроты срабатывания дифференциальной защиты.
4. Чувствительность защиты к ВЗ позволяет заблаговременно выводить трансформатор с замыканием одного витка в ремонт.
5. Проведенные на заводе компании «ЕХС» испытания подтвердили перспективность использования поясов Роговского в качестве датчиков для микропроцессорной дифференциальной защиты трансформаторов.
«Горная Промышленность» №3 (103) май-июнь 2012