Особенности повреждений фазоповоротного трансформатора

Автор: Chief_Admins / Дата: пт, 12/01/2017 - 21:41 /

Конструктивно фазоповоротный трансформатор (ФПТ) состоит из автотрансформатора (АТ) и вольтодобавочного трансформатора (ВДТ) с электромеханическими переключателями для регулирования коэффициентов трансформации. Регулируемая вторичная обмотка ВДТ, и регулируемая и общая обмотки АТ образуют последовательную схему суммирования (см. рис. 1).

Номинальная мощность ФПТ составляет Sном= 400 МВА. При этом номинальная мощность АТ Sном = 3 х 167 МВА. Номинальная мощность ВДТ составляет SномВДТ = 400 МВА, типовая мощность SтипВДТ = 146 МВА. Диапазон регулирования коэффициентов трансформации АТ kвс, kсн равен ±8х1,5 % (число ступеней регулирования равно 16). Диапазон регулирования коэффициента трансформации ВДТ kВДТ: 0 – 2,17 (число ступеней регулирования равно 16).

Схема электрических соединений обмоток фазоповоротного трансформатора

Рис. 1: Схема электрических соединений обмоток фазоповоротного трансформатора

ПО – последовательная обмотка АТ; ОО – общая обмотка АТ;

РО1, РО2 – регулировочная обмотка АТ и ВДТ, соответсвенно;

КО1, КО2 – компенсационная обмотка АТ и ВДТ, соответственно;

ВО – возбуждающая обмотка ВДТ

Первичная схема соединения фазоповоротного трансформатора, приведенная на рис. 1, позволяет выявить следующие особенности повреждений фазоповоротного трансформатора. Кроме широко известных повреждений, характерных для автономно работающих автотрансформатора и вольтодобавочного трансформатора, опасными становятся замыкания, возникающие в их дополнительных (компенсационных) обмотках. Также при решении общих вопросов построения системы релейной защиты ФПТ приходится считаться с повреждениями их соединительных элементов (ошиновки АТ и ВДТ).

Исследование различных повреждений обмоток фазоповоротного комплекса и его ошиновки осуществлялось с помощью специализированного программного обеспечения для расчета электромагнитных переходных процессов, разработанного в ГОУ СПбГПУ. При этом наиболее характерными повреждениями (с точки зрения формулирования особых требований к РЗА) являются замыкания на землю в цепи ВО вольтодобавочного трансформатора (см. осциллограммы и комплексные величины сигналов тока, напряжения рис. 2, 3).

Необходимо подчеркнуть, что при имеющемся подключении (питание обмотки возбуждения со стороны НН автотрансформатора) ВДТ его дифференциальная защита будет нечувствительна к замыканиям на землю со стороны возбуждающей обмотки при нулевом положении избирателя отпаек регулировочной обмотки.

Однако, при ненулевом положении переключателя витков РО ВДТ этот вид повреждения будет восприниматься как короткое замыкание (см. рис. 2). Здесь, не вдаваясь в особенности расчета параметров срабатывания защит от отмеченных видов повреждений, которые изложены в последующих разделах, лишь укажем, что для устранения этого недостатка система защиты фазоповоротного трансформатора дополняется защитой от замыканий на землю в цепи низшего напряжения 38,5 кВ с контролем напряжения и тока нулевой последовательности.

Режим установившегося 1-фазного замыкания на землю

Рис. 2: Режим установившегося 1-фазного замыкания на землю в цепи 38,5 кВ ФПТ

Режим установившегося 2-фазного замыкания на землю

Рис. 3: Режим установившегося 2-фазного замыкания на землю в цепи 38,5 кВ ФПТ

Также отметим одну из особенностей схемы ФПТ, которая заключается в том, что при появлении многофазных коротких замыканий на участке между АТ и РО ВДТ к последней прикладывается напряжение 220 кВ со стороны сети среднего напряжения, что утяжеляет последствия таких повреждений.

В частности, это вызывает значительные перенапряжения со стороны 38,5 кВ. Поэтому дополнительно целесообразно ведение на стороне 38,5 кВ защиты от повышения напряжения, действующей на отключение ФПТ.

<--к оглавлению

Высоковольтное оборудование (свыше 1000 В)

Читайте также: