変圧器の過電流保護
電源トランスには回転部品がないため、構造的に十分な信頼性があります。ただし、動作中に損傷や通常動作の中断が発生する可能性があります。電源トランスの故障：回路の回転、ケースの短絡、巻線の短絡、入力の短絡など、異常モード：許容できない過負荷、油面の低下、過熱時の分解、外部短絡の通過複合電流。
比較的低電力の電源トランスは通常、高電圧側のヒューズと低電圧出力ライン側のヒューズまたは回路ブレーカーによって保護されています。高圧ヒューズのヒューズ電流は、電源トランスが動作電圧下でオンになったときの励磁電流のサージからの設定を考慮して選択されます。これを考慮すると、ヒューズの定格電流は
ここで、高電圧ヒューズの Azhs 電流、A、Azn.tr。 — 変圧器の定格電流、A.
高圧ヒューズと、それによって保護される電圧 6 ～ 10 kV の電源変圧器との対応関係は、参考書に記載されています。ヒューズによる保護は構造的に最も単純な方法で実行されますが、保護パラメータが不安定で、電源変圧器の一部の種類の内部損傷に対する保護応答時間の許容できない増加につながる可能性があるという欠点があります。ヒューズ保護では、隣接するネットワーク セクションの保護を調整する際に困難が生じます。より高度なリレーによる変圧器の過電流保護 (図 1)。
イチジク。 1. 直接電源による降圧二巻線変圧器の過負荷に対する過電流保護のスキーム
変流器 CT には高電圧 (電源) 側から電力が供給されます。それらが低電圧側に取り付けられている場合 (図の点線で示されているように)、保護は 6.6 kV バスバーと関連する負荷に障害が発生した場合にのみ機能します。この場合、短絡があるためです。回路電流は変流器を通過しません...
変圧器の 3 つの相のいずれかが損傷すると、短絡電流が対応する変流器を流れ、操作リレー T の接点が閉じます。これにより、時間リレー B が作動し、それを介して中間リレー P が作動します。動作電流によりトリップ コイル KO-1 が作動し、保護変圧器が切断されてブレーカー B1 がトリップします。
米。 2. 変圧器の過電流保護の仕組み
図では。図２は、低電圧側の２つのグループの負荷に電力を供給する変電所の図を示す。ここでは、変圧器は高電圧と低電圧の両側で保護されています。両方のセクションは個別のスイッチから電力を供給されます。通常動作の場合、回路は 3 セットの過電流保護を提供します。そのうちの 2 つは低電圧側に、もう 1 つは高電圧側にあります。
低電圧側に設置される保護装置の動作電流は、回路のこの部分で使用されるモーターの始動電流を考慮して、その回路の負荷に応じて選択されます。遅延は、回路のこの部分に接続されている素子の保護との選択条件に従って選択されます。高電圧側に設置された保護の動作電流は、2 つのセクションの合計負荷によって決まります。電動モータの始動電流が低くなり、シャッタ速度が低圧側シャッタ速度より一段速くなります。
3 巻線変圧器の過電流保護には、1 セットの保護装置では十分ではありません。単電圧システムに障害が発生した場合に 1 つの巻線だけを切断し、他の 2 つの巻線で変圧器の動作を維持するには、変圧器の各巻線に独立した過電流保護セットを供給する必要があります。動作電流は選択されます。各巻線の負荷に応じて。遅延は、特定の電圧でネットワーク内の他の要素を保護する選択性条件に従って設定されます。
電源変圧器は通常、重大な過負荷を許容します。したがって、通常の設計の変圧器では、10 分間で 2 倍の過負荷が許容されます。この時間は、勤務担当者が変圧器を降ろすのに十分な時間です。したがって、560 kVA 以上の変圧器には過負荷保護が取り付けられています。常駐要員がいる変電所では、保護は信号に基づいて動作し、常駐要員がいない変電所では、保護は過負荷の変圧器またはその負荷の一部をオフにします。
動作範囲が制限された瞬間的な過電流保護は、過電流と呼ばれます。カバレッジエリアでの選択性を確保するために、電流遮断は、変圧器の低電圧側の短絡電流と始動電流によって設定されます。線路の終端または次のセクションの先頭での短絡電流 (SC) によって電気モーターの電流が流れます。短絡点を電源から外したときの短絡電流の変化の性質を図に示します。
米。 3. 電流保護の図
動作遮断電流は、隣接する回線に障害が発生した場合にトリップしないように選択されます。このため、動作電流は低圧バスバーの最大短絡電流より大きくなければなりません。
カバレージエリアは、図 3 に示すようにグラフで定義され、短絡時にラインの始点 (ポイント 1) と終点 (ポイント 5)、およびポイント 2 ～ 4 で流れる電流が計算されます。電源からの短絡電流変化曲線を距離から描きます（曲線1）。トリップ電流が決定され、同じグラフ上にトリップ電流線 2 が描かれ、曲線 1 と線 2 の交点がトリップ ゾーンの終端 (斜線部分) となります。
保護対象の変圧器から低電圧故障が発生した場合に遮断動作電流が動作しないように遮断動作電流を選択すれば、遮断電流は変圧器が 1 つだけ接続されている回線全体を保護できます。これを行うには、低電圧バスで観察される最大短絡電流を計算に考慮する必要があります。この場合、電流の遮断により、線路、バスバー、および変圧器の高電圧巻線の一部が確実に保護されます。
トリップ方式は、タイムリレーが存在せず、代わりに中間リレーが取り付けられる点で過電流保護方式とは異なります。過負荷保護は回線の一部のみを保護するため、追加の保護として使用されます。電流遮断を使用すると、最大値の短絡電流を伴う故障のトリップを加速し、過電流保護の時間遅延を短縮することができます。電流遮断を過電流保護と組み合わせると、タイムステップ電流保護が得られます。最初の段階 (遮断) はすぐに動作し、後続の段階は時間遅延を伴います。