Un trasformatore di potenza è uno degli elementi più critici delle tipiche apparecchiature di stazione, la cui stabilità dipende dalla stabilità dell'alimentazione alla rete di consumo. Una vista generale di un tale dispositivo di conversione è mostrata nella foto sotto.
A causa della particolare importanza delle apparecchiature di questa classe, viene prestata particolare attenzione alla sua protezione da possibili danni e disturbi operativi. I tipi e la procedura per la sua organizzazione sono stabiliti nei documenti normativi pertinenti (PUE 7 p.p.3.2.51-71 e PTEEP cap. 2.1).
Tipi di protezione
Secondo i documenti normativi di cui sopra, i mezzi esistenti per la protezione dei trasformatori di stazione (ST) sono suddivisi in principale e di riserva. I primi vengono attivati immediatamente dopo una violazione della normale modalità operativa e sono suddivisi nelle seguenti tipologie:
- Differenziale longitudinale.
- Protezione contro il cortocircuito degli avvolgimenti di lavoro sulla custodia e il sovraccarico.
- Gas o jet.
La protezione da sovracorrente (sovracorrente) viene solitamente utilizzata come backup. A volte è anche chiamato relè.
Nota:La protezione di backup ha un ritardo temporale ed entra in vigore quando le principali non funzionano in caso di guasti interfase su uno dei lati per qualche motivo.
I sovraccarichi in una o tutte le fasi, che hanno portato a un forte aumento di corrente negli avvolgimenti, sono considerati violazioni del normale funzionamento di un trasformatore di potenza. Ciò accade spesso per i seguenti motivi:
- cortocircuito dei terminali del trasformatore di ingresso o di uscita verso massa o su elementi neutri;
- cortocircuiti interfase negli avvolgimenti stessi del TA o nei suoi bus di carico (questi ultimi sono chiaramente distinguibili nella foto sotto);
- chiusure interne dell'avvolgimento.
Per tutti i tipi di protezione, un forte calo della tensione di alimentazione e un aumento della corrente in una data sezione del circuito servono come segnale di violazione della modalità normale.
Caratteristiche della protezione principale e di backup
I primi due tipi di protezione (differenziale e cortocircuito) si attivano quando gli avvolgimenti del trasformatore sono danneggiati, così come quando le sbarre e i circuiti di ingresso del TA sono difettosi. Il terzo nell'elenco delle funzioni protettive è fornito in caso di danni all'interno del serbatoio con un liquido di raffreddamento (olio per trasformatore), nonché se il suo livello scende al di sotto di un valore critico.
Relativamente alla categoria di protezione da sovracorrente di riserva o protezione relè (vedere GOST 9680-77), viene attivato se la corrente supera il valore consentito per questo avvolgimento. Nella foto sotto sono mostrati esempi per un dispositivo di trasformazione monofase e trifase.
I relè A, A1, A2 e A 3 si attivano se la corrente supera il valore consentito per gli avvolgimenti con una forte diminuzione della resistenza di carico o cortocircuito. Per effettuare le letture, vengono utilizzati trasformatori speciali con gli indicatori di corrente richiesti.
La temporizzazione fornita dal relè T è necessaria per migliorare la selettività del circuito di protezione. Dopo l'intervento si accende la centralina L scollegando il prodotto dalla linea di alimentazione fino a quando non vengono chiarite le cause del malfunzionamento. A causa della presenza della velocità dell'otturatore, lo schema considerato viene utilizzato solo in situazioni in cui i principali tipi di protezione per qualche motivo non funzionano.