Релейний захист силового трансформатора типу ТДН-10000/110/6 кВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Релейний захист силового трансформатора типу ТДН-10000/110/6 кВ



Зміст

релейний захист автоматика трансформатор

Вступ

1. Загальні положеня

2. Елементи і функціональні частини пристроїв релейного захисту і автоматики

3. Основні види пошкоджень та особливі режими роботи трансформатора

4. Функції релейного захисту і основні вимоги, які ставляться до пристроїв

5. Газовий захист трансформатора

6. Призначення та особливості виконання диференційних захистів трасформаторів

6.1 Виконання диференційного захисту трансформатора із використанням реле серії ДЗТ-11

7. Максимальний струмовий захист рансформатора

7.1 Максимальний струмовий захист від надструмів зовнішніх к.з.

7.2 Розрахунок максимального струмового захисту

8. Захист трансформатора від перенавантажень

8.1 Розрахунок захисту трансформатора від перевантажень

9. Диференційний захист ошиновки 110 кВ

9.1 Розрахунок диференційного захисту шин

10. Пристрій резервування відмови вимикача

11. Автоматичне регулювання напруги трансформатора

12. Автоматичне ввімкнення резерву

12.1 Загальні положення

12.2 Розрахунок пристрою АВР СМВ-6.3 кВ

13. Автоматичне повторне ввімкненя

13.1 Загальні положення

13.2 Розрахунок пристрою АПВ СМВ-110 кВ

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

Енергетика є основою економіки нашої країни, оскільки вона має великий вплив на пришвидшення прогресу не тільки у промисловому виробництві, але й у всіх інших галузях життя нашого суспільства. Роль електричної енергії пояснюється універсальністю її використання, можливістю передачі на практично будь-які віддалі і безмежним поділом.

До основних елементів електроенергетичної системи, що забезпечують виробництво і пересилання електричної енергії споживачам, належать генератори, трансформатори, кабелі і лінії.

Електрична система - це сукупність взаємодіючих елементів, які можна розбити на дві групи:

Силові елементи, які:

виробляють (наприклад генератори);

перетворюють (трансформатори, випростувачі);

пересилають і розподіляють (лінії пересилання, мережі);

споживачі електричної енергії.

Елементи керування: регулюють і змінюють стан енергосистеми (регулятори збудження синхронних машин, регулятори частоти, реле, вимикачі і т.д.).

Всі елементи енергосистеми пов'язані єдністю процесів генерування, пересилання, розподілу і споживання електричної енергії і процесів, що з'являються при зміні стану у системі основною специфічною особливістю якого є швидке протікання подій і неминучість пошкоджень аварійного характеру. Сучасна енергосистема не може працювати без пристроїв релейного захисту і автоматики, які здійснюють автоматичну ліквідацію пошкоджень та ненормальних режимів в електричній частині енергосистеми і є найважливішою автоматикою. Тому надійне і економічне функціонування систем електропостачання можливе тільки при автоматичному керуванні ними. Для цієї мети використовують комплекс автоматичних пристроїв, серед яких перше місце займають пристрої релейного захисту і автоматики. Зростання споживання електроенергії і ускладнення систем електропостачання потребують постійного вдосконалення цих пристроїв. Спостерігається тенденція створення і впровадження автоматичних систем управління на основі використання цифрових універсальних і спеціалізованих обчислювальних машин. Разом з цим широко експлуатуються і простіші пристрої захисту: топкі запобіжники, автоматичні вимикачі, магнітні пускачі, реле прямої дії, магнітні трансформатори струму, пристрої оперативного змінного струму і т.п.

Основне місце серед пристроїв автоматичного управління займає релейний захист, який діє при появі ненормальних режимів роботи електричних установок. Релейний захист знайшов використання в системах електропостачання раніше, ніж інші пристрої автоматичного керування. Найнебезпечніші і найчастіші пошкодження - короткі замикання між фазами електричної установки і короткі замикання фаз на землю в мережах з глухозаземленими нейтралями. Можливі і складніші пошкодження, які супроводжуються короткими замиканнями й обривом фаз. В електричних машинах і трансформаторах поряд з вказаними пошкодженнями виникають замикання між витками однієї фази. Внаслідок короткого замикання порушується нормальна робота системи електропостачання з можливим виходом синхронних генераторів, компенсаторів і електричних двигунів з синхронізму і порушення режиму роботи споживачів. Небезпеку представляє також термічна і динамічна дія струму короткого замикання як безпосередньо в місці пошкодження, так і при проходженні його по непошкодженому обладнанню.

Щоб недопустити розвитку аварії або зменшити наслідки можливого пошкодження при к.з. необхідно швидко виявити і вимкнути пошкоджений елемент системи електропостачання. В ряді випадків пошкодження повинно бути ліквідоване протягом долі секунди. Зрозуміло, що людина не в змозі вирішити таку задачу. Пристрої релейного захисту повинні визначити місце пошкодження і подіяти на вимкнення відповідного вимикача. Основним елементом релейного захисту є спеціальний апарат - реле. В деяких випадках вимикач і захист суміщають в одному пристрої захисту і комутації, наприклад у вигляді топкого запобіжника.

Час-від-часу в експлуатації виникають ненормальні режими, викликані перевантаженням чи зовнішніми короткими замиканнями, які виникають в суміжних елементах. При цьому по непошкодженому обладнанню проходять значні струми (надструми), які призводять до передчасного старіння ізоляції, зношення обладнання. Надструми, викликані зовнішніми короткими замиканнями, ліквідовуються після вимкнення пошкодженого елемента власним захистом. Від надструмів перевантаження на відповідному обладнанні повинен передбачатися захист, який діє на сигнал. При цьому оперативний персонал приймає заходи з розвантаження обладнання чи його вимкнення. При відсутності постійного чергового персоналу захист повинен діяти на автоматичне розвантаження чи вимкнення. Своєрідним ненормальним режимом є режим хитань паралельно працюючих синхронних електричних машин, що виникають внаслідок коротких замикань, які призводять до гальмування одних і прискорення інших синхронних машин. Хитання супроводжується зростанням струму і пониженням напруги, зміна значень яких має пульсуючий характер. При цьому пристрої релейного захисту не повинні діяти на вимкнення. Для відновлення нормального режиму іноді передбачається спеціальна протиаварійна автоматика (ПА), яка при виникненні хитань і можливому порушенні стійкості роботи здійснює поділ системи в певних вузлах на несинхронно працюючі системи. Звідси можна зробити висновок, що одного релейного захисту недостатньо для забезпечення надійності електропостачання. В цьому можна переконатися на прикладі такої схеми електропостачання. Шини розподільчого пункту виконуються у вигляді двох секцій. Секційний вимикач при нормальному режимі роботи вимкнений. Кожна лінія електропередачі, яка відходить від них, зв'язана тільки з певною секцією. При пошкодженні однієї з ліній і вимкненні її релейним захистом електропостачання споживачів відповідних секцій переривається. Електропостачання можна відновити вмиканням секційного вимикача пристроєм автоматичного вмикання резерву.

Напругою в системі постачання можна керувати також шляхом автоматичної зміни реактивної потужності, що генерується компенсуючими пристроями: неперервно синхронними компенсаторами і перезбудженими синхронними електродвигунами і дискретно - компенсуючими конденсаторними пристроями (зміною числа ввімкнених секцій конденсаторів, автоматичними пристроями керування компенсуючими установками). Широко використовуються пристрої автоматичного регулювання коефіцієнта трансформації трансформатора.

З економічних причин надається перевага встановленню трифазних трансформаторів. Їх вартість, розхід активних матеріалів (міді та сталі) на 20-25% менший, втрати енергії при експлуатації на 12-15% менші, ніж в групі однофазних трансформаторів такої ж потужності.

В енергетичних системах переважно використовуються дво- і триобмоткові трифазні трансформатори.

Два двообмоткові трансформатори встановлюють тільки при відсутності перспективи розвитку навантаження на вторинній напрузі і при загальному її значенні, меншому 10-15% потужності трансформатора. До основних параметрів трансформатора відносять повна потужність, частота, напруга, струм, втрати активної та реактивної потужності, ККД. Якщо всі ці параметри задовольняють вимоги стандарту, то їх називають номінальними.



1. Загальні положення

В процесі експлуатації можливі пошкодження в трансформаторах і на його з'єднаннях з комутаційними апаратами. Можуть також бути небезпечні режими роботи, не пов'язані з пошкодженнями трансформатора чи його з'єднань. Можливість пошкоджень і ненормальних режимів обумовлює необхідність встановлення на трансформаторах захисних пристроїв.

Згідно п. 3.2.51 ПУЕ на трансформаторах слід встановлювати захисти від таких видів пошкоджень:

багатофазних замикань в обмотках і на виводах;

однофазних замикань на землю в обмотці і на виводах, приєднаних до мережі з глухозаземленою нейтраллю;

виткових замикань в обмотках;

струмів в обмотках, обумовлених зовнішніми КЗ;

струмів в обмотках, обумовлених перевантаженнями;

пониження рівня масла.

Від таких видів пошкоджень слід використовувати такі захисти:

диференційний захист;

максимально-струмовий захист;

газовий захист;

захист від перевантажень.



2. Елементи і функціональні частини пристроїв релейного захисту і автоматики

Пристрої релейного захисту і автоматики складаються з окремих функціональних елементів, зв'язаних між собою спільною схемою. Призначення кожного елемента - перетворити вхідні сигнали, отримані від попереднього елемента, і передати їх наступному елементу. В кожному пристрої елементи об'єднуються в функціональні частини. Умовно у відповідності з послідовністю перетворення і передачі сигналів виділяють вимірювальну, передавальну, логічну і виконуючу частину.

Вимірювальна частина. Елементи вимірювальної частини контролюють той чи інший параметр системи електропостачання, наприклад амплітуду (абсолютне значення) струму, напруги, кут зсуву фаз між ними, значення частоти. Вказані параметри вторинних напруг і струму, отриманих від первинних вимірювальних перетворювачів напруги і струму електричних установок, є інформаційними параметрами. Вторинні напруга і струм вимірювальних трансформаторів є основними вхідними електричними сигналами автоматичних пристроїв.

Розрізняють аналогові (неперервні) і дискретні (цифрові) сигнали. Ознакою аналогових сигналів - нескінчена кількість можливих значень інформаційного параметру. Аналоговий неперервний сигнал характеризується неперервною змінною інформаційного параметру в часі. Ознака дискретного сигналу - обмежене число допустимих значень інформаційного параметру, частіше тільки два значення. Дискретний цифровий сигнал - число імпульсів в одиничній чи в двійковій системі числення.

Основні вхідні електричні сигнали є аналогові. Вони поступають на входи вимірювальної частини пристроїв релейного захисту. Вимірювальна частина може мати декілька органів вимірювання неперервної чи релейної дії. Вимірювальний орган неперервної дії мають неперервну прохідну характеристику. Релейний вимірювальний орган перетворює аналоговий сигнал в дискретний з двома значеннями інформаційного параметру. Найпростіші вимірювальні органи релейної дії - вимірювальні реле струму, напруги, потужності, опору.

Електричним реле називається апарат, призначений виконувати стрибкоподібні зміни у вихідних колах при заданих значеннях електричних діючих величин. При цьому рахують, що реле спрацювало, тобто виконало задані функції.

Розрізняють максимальні і мінімальні вимірювальні реле. Максимальні реле спрацьовують при значені діючої величини, більшому заданого значення, мінімальні - при значеннях. В залежності від способу ввімкнення, в коло яке захищається, реле діляться на первинні і вторинні. Первинні реле вмикаються безпосередньо в головне електричне коло, а вторинні - через первинні вимірювальні перетворювачі.

Логічна частина. В більшості випадків вихідний сигнал функціонального елемента залежить тільки від його вхідного сигналу, а обернена залежність відсутня. При цьому якщо, наприклад, елементи з'єднані один з одним послідовно, то сигнал в будь-якому місці пристрою залежить від попередніх елементів, але не залежить від наступних. В деяких пристроях необхідно, щоб наступні елементи мали вплив на попередні. Це досягається з допомогою зворотного зв'язку. В залежності від знаку утворюється додатній чи від'ємний зворотній зв'язок.

Виконуюча частина. Вихідні дії релейного захисту звичайно є дискретними діями на вимкнення вимикачів синхронних генераторів, трансформаторів, ліній електропередачі і інших електричних установок. Вони формуються відповідними виконуючими елементами у вигляді відносно потужних електромеханічних реле і контакторів, які вмикають електромагніти вмикання і вимикання приводів вимикачів.



3. Основні види пошкоджень та особливі режими роботи трансформатора

Основними видами пошкоджень трансформаторів є:

* багатофазні к.з. в обмотках та на вводах трансформаторів;

* однофазні к.з. (для трансформаторів з ефективно уземленою нейтраллю та автотрансформаторів) в обмотках та на вводах;

* однофазні замикання на землю (для трансформаторів з ізольованою нейтраллю);

* виткові замикання;

* “пожежа” магнетопроводу.

Під час багатофазних к.з. в обмотках та на вводах, а також однофазних к.з. суттєво зростає рівень струмів в обмотках трансформатора, що викликає їх перегрів, розклад оливи (для оливних трансформаторів) та пожежу трансформатора. Ці пошкодження є дуже небезпечними для трансформаторів. Тому захисти від таких пошкоджень повинні діяти на вимикання трансформатора від мережі без витримки часу та ввімкнення системи пожежогасіння. В такому випадку вимикання трансформатора повинно здійснюватись зі всіх сторін, щоб запобігти живлення місця к.з. не тільки від джерела живлення, а й від збуджених двигунів навантаження.

Під час виткових замикань (замикання між витками однієї фази) у короткозамкнених витках виникають струми, що багатократно перевищують номінальний струм трансформатора, хоча струм в обмотці живлення трансформатора може бути меншим від номінального. Тому захист від таких пошкоджень, як і в попередньому випадку, також повинен діяти на вимикання трансформатора від мережі без витримки часу.

Для режимів однофазних замикань на землю в мережах з ізольованою нейтраллю рівень струмів є незначним. Він визначається ємністю гальванічно зв'язаних елементів мережі й безпосередньої загрози трансформаторові не дає. Так, наприклад, для мережі 6-10 кВ він допускається до 30 А. Але в такому режимі зростає напруга непошкоджених фаз відносно землі. В разі металічного замикання напруга непошкоджених фаз відносно землі збільшується в разів. В разі дугових замикань і під час виникнення ферорезонансних явищ, як показує досвід експлуатації, напруга на непошкоджених фазах може сягати чотирикратного рівня. Спеціальний захист від таких пошкоджень на трансформаторах не встановлюють, але на лініях, які живлять трансформатори, що працюють з ізольованими нейтралями, встановлюють захист від однофазних замикань на землю.

“Пожежа” сталі трансформатора виникає внаслідок порушення ізоляції між пластинами магнетопроводу. В цьому випадку за рахунок збільшення вихрових струмів (струмів Фуко) виникає місцевий перегрів, який супроводжується розкладом оливи, виділенням газу. Захист від таких пошкоджень повинен діяти на сигнал. У випадку значних пошкоджень ізоляції між пластинами, що супроводжується бурхливим газовиділенням розкладеної оливи, захист повинен діяти на вимикання трансформатора від мережі без витримки часу.

До особливих режимів роботи трансформатора відносять режими, які супроводжуються надструмами в обмотках трансформатора (це струми, менші від струмів внутрішніх пошкоджень трансформатора, але більші від номінальних струмів). Причинами виникнення надструмів можуть бути:

* зовнішні к.з.;

* хитання в системі;

* перевантаження;

* перезбудження.

Під час зовнішніх к.з. (к.з. на шинах, к.з. на приєднаннях до шин, які живляться від трансформатора) суттєво зростають струми в обмотках трансформатора, що приводить до їх перегріву, передчасному старінню ізоляції, та, як наслідок, до її пробою. Тому на трансформаторах передбачають спеціальний захист від надструмів зовнішніх к.з., який діє на вимикання пошкодження з витримкою часу. На триобмоткових трансформаторах захист діє на вимикання вимикача тільки з тієї сторони, на якій відбулося пошкодження.

Хитання можуть виникати між частинами системи, об'єднаними через трансформаторний зв'язок. В такому випадку перетоки зрівнювальних струмів протікають через трансформатор і нагрівають його. Зрівноважувальні струми можуть бути дуже великими (навіть перевищувати струми к.з.), тому такий режим є небезпечним для трансформатора.

Під час перевантажень рівень струмів є суттєво меншим, ніж під час зовнішніх к.з. Перевантаження можуть виникати, наприклад, після під'єднання до трансформатора додаткового навантаження пристроями АВР, після вимикання паралельно працюючого трансформатора тощо.

Ізоляція трансформаторів виконана таким чином, що їх робота за незначних перевантажень допускається на протязі часу, що залежить від кратності перевантаження (табл. 1).

Таблиця 1. Допустимі перевантаження трансформаторів

Кратність перевантаженняIтр/Iтр.ном	1.3	1.6	1.75	2	3
Допустимий час перевантаження, хв	120	45	20	10	1.5

Як видно з табл. 1 незначні перевантаження трансформатора можуть бути ліквідовані обслуговуючим персоналом за його наявності на підстанції. Для цього є достатньо часу. На підстанціях, де черговий персонал відсутній, довготривале перевантаження повинно ліквідовуватись спеціальними пристроями автоматики, що з витримкою часу діють на вимикання менш відповідальних споживачів.

Таким чином, захист від перевантажень повинен діяти на сигнал (у випадку, коли є можливість розвантажити трансформатор вручну або автоматично). В інших випадках захист від перевантажень повинен діяти на вимикання трансформатора від мережі з витримкою часу.

Трансформатори великої потужності, що експлуатуються в електроенергетичних системах, мають великі розміри та вагу. Ефективне використання матеріалів (трансформаторна сталь, обмоткові провідники) призвело до підвищення робочої номінальної індукції в сталі трансформатора до величини порядку 1,65 Тл, тобто далеко за згином характеристики намагнечення електротехнічної сталі. Подальше підвищення індукції в магнетопроводі трансформатора викликає різке збільшення струму в обмотках та втрат в сталі. Тому підвищення напруги живлення трансформатора без збільшення кількості витків обмотки приводить до перезбудження трансформатора та його перегріву. Захистити трансформатор від перезбудження складно, але автоматика регулювання напруги (пристроєм РПН) справляється з підбором витків обмотки живлення трансформатора і не допускає перезбудження магнетного поля.



4. Функції релейного захисту і основні вимоги, які ставляться до пристроїв

Пристрої релейного захисту повинні виконувати певні функції спрацювання при пошкодженнях елементах який захищається і неспрацювання при коротких замиканнях за межами цього елемента, а також в нормальних режимах. Інколи допускається спрацювання захисту і при зовнішніх коротких замиканнях. На кожному елементі системи електропостачання звичайно встановлюється основний і резервний захист. Основний захист призначений для дії при коротких замиканнях в межах цілого елемента який захищає з часом, меншим, ніж у інших захистах, резервний захист працює замість основного у випадку його відмови чи виведенні з роботи. Таке резервування називається ближнім. До резервного захисту ставляться вимоги спрацювання і при пошкодженнях на суміжних елементах у випадку відмови їх власних захистів чи вимикачів. При цьому резервний захист виконує функції дальнього резервування. В умовах експлуатації з деяких причин захист може не виконати задані функції: не спрацювати при пошкодженнях в межах елемента який захищається (відмова спрацювання); спрацювати при зовнішніх коротких замиканнях (надлишкове спрацювання) і при відсутності пошкожень в системі електропостачання (помилкове спрацювання). Всі ці неправильні дії називається відказом функціонування захисту.



5. Газовий захист трансформатора

Газовий захист призначений для захисту трансформатора від пошкоджень всередині бака. Захист застосовують лише для оливних трансформаторів. Він працює у випадку пониження рівня оливи в бакові трансформатора, під час виткових замикань в обмотках, “пожежі” сталі, незначних пошкодженнях в елементах конструкції трансформатора, які знаходяться в бакові. На такі пошкодження, як правило, струмові захисти (диференційний захист, захист від надструмів зовнішніх к.з., захист від перевантажень) є нечутливими.

Згідно ПВЕ газові захисти встановлюють на трансформаторах потужністю 1000 кВА та більше.

Основним елементом газового захисту є газове реле, яке встановлюють в патрубку, що з'єднує бак трансформатора з розширювальним бачком, рис. 1.

Рис. 1. Розміщення газового реле на трансформаторі



Патрубок та верхня кришка бака трансформатора повинні монтуватись з нахилом в сторону місця встановлення газового реле для руху газів до газового реле.

Газові реле вперше почали застосовувати в 30-х роках. Це були реле поплавкового типу ПГ-22, ПГЗ-22 (рис. 2).

Рис. 2. Конструкція газового поплавкового реле

Основними елементами реле є два легкі металеві поплавки циліндричної форми 4. До поплавків жорстко закріплені скляні колби з впаяними в них контактами 6. Всередині колб знаходиться ртуть. Колби розміщені таким чином, що для верхнього положення поплавка ртуть знаходиться в одному кінці колби і охоплює лише один контакт, другий контакт знаходиться в повітрі. Після повороту поплавка вниз ртуть в колбі переміщається і замикає обидва контакти, тобто реле спрацьовує.



Рис. 3. Принцип роботи газового реле

Якщо трансформатор справний, то корпус реле заповнений оливою, поплавки підняті й контакти реле розімкнені (рис. 3.а).

В разі пониження рівня олії в бакові трансформатора верхній поплавок опускається і повертається разом з колбою, ртуть переміщається в колбі, замикає контакти (рис. 3.в). Верхня пара контактів призначена для сигналізації оперативному персоналові про пониження рівня олії в бакові трансформатора. Під час незначних пошкодженнях в бакові трансформатора, наприклад, незначне пошкодження ізоляції між сусідніми пластинами магнетопроводу трансформатора, в місці пошкодження виникає місцевий нагрів, від якого розкладається олива і, як наслідок, виділяються гази. Ці гази, попадаючи в корпус газового реле, поступово витісняючи оливу, нагромаджуються у верхній частині. В результаті верхній поплавок опуститься і замкнуться контакти, які діють в колах попереджувальної сигналізації (рис. 3.в).

Під час значних пошкоджень в бакові трансформатора, наприклад, виткових замиканнях, в місці пошкодження нагрівається та бурхливо розкладається олива. В результаті потік розігрітої оливи разом з продуктами розкладу буде проходити через реле в розширювальний бачок і викличе переміщення нижнього поплавка (рис. 3.б). Ртуть замкне контакти в колбі, жорстко закріпленій до нижнього поплавка. Ці контакти діють на вихідні реле вимикання трансформатора від мережі від мережі зі всіх сторін.

Регулювання чутливості нижнього поплавка здійснюють з допомогою тягарця 5 (рис. 3), який може переміщатись вздовж металевої дуги, жорстко з'єднаної з нижнім поплавком.

Як було сказано, від незначних пошкоджень в баці трансформатора у верхній частині корпуса газового реле збираються гази. Зразки цього газу через кран 9 (рис. 3), який знаходиться в кришці газового реле 2, відбирають для аналізу в хімічній лабораторії. За хімічним складом газу можна зробити висновок про характер пошкодження трансформатора. В принципі, попередній висновок можна зробити за кольором газу, запахом, його горючістю (табл. 2).

Таблиця 2. Характер пошкодження трансформатора

№ п/п	Властивості газу	Можливі пошкодження
1	Газ без кольору, без запаху	В баку трансформатора є повітря
2	Газ білого кольору, з різким запахом, не горить	Пошкодження ізоляційних матеріалів обмотки трансформатора, наприклад, паперу
3	Газ жовтого кольору, горить	Пошкодження дерев'яних конструкцій трансформатора
4	Газ темносірий (чорний), легко запалюється	Виткове замикання або пошкодження ізоляції між пластинами магнітопроводу

За час експлуатації поплавкових реле виявився ряд їх конструктивних недоліків, які приводили до хибної роботи реле. Наприклад, досить часто відбувалось порушення герметичності металевих поплавків. В результаті олива заповнювала поплавок, він повертався, ртуть замикала контакти, захист хибно спрацьовував. Тому в 50-х роках були розроблені в Челябенерго і впроваджені в експлуатацію реле серії РГЧ-61. З часом їх виробництво було освоєно на Запоріжському трансформаторному заводі і зараз в експлуатації застосовують газові реле серії РГЧЗ-66 чашкового типу.

Розріз чашкового реле показаний на рис. 4.

Рис. 4. Конструкція газового реле чашкового типу

Від реле поплавкового типу реле чашкового типу відрізняється конструкцією рухомої частини. Замість рухомих поплавків застосовують рухомі плоскодонні чашки 1, 2. Чашки виконані з анодованого алюмінію, вони можуть повертатись відносно нерухомої осі 3. До чашки жорстко закріплено контакт 4, який рухається разом з чашкою. Другий контакт 5 нерухомо закріплений до корпусу реле. У верхньому положенні чашки утримуються пружинами 6.

В разі пониження рівня оливи в бакові трансформатора, верхня чашка опиняється в повітрі, але вона заповнена оливою, що в ній залишилась. Пружина відрегульована таким чином, що вона не може утримати в верхньому положенні чашку, наповнену оливою. Тому чашка опускається і контакти (рухомий 4 та нерухомий 5) верхньої чашки замикаються. Ці контакти діють в кола сигналізації, аналогічно верхньому контактові газового реле поплавкового типу.

Нижня чашка, на відміну від верхньої, має ще пластину 7, яка жорстко кріпиться до чашки перпендикулярно до напрямку руху оливи в патрубку. Вона призначена для підсилення дії струменя оливи, яка під час значних пошкоджень в бакові трансформатора буде переміщатись в патрубку, де встановлене газове реле (рис. 1).

Під час значних пошкоджень всередині бака трансформатора виникає потік оливи, який разом з продуктами розкладу тисне на пластину. Пластина разом з нижньою чашкою повертається відносно осі 3. Від цього замикаються контакти 4, 5 нижньої чашки, які діють на вимикання трансформатора від мережі.

В комплект реле РГЧЗ-66 входить три пластини 7, які кріплять до нижньої чашки. Кожна з цих пластин розрахована на певну швидкість руху олії, тобто визначає уставку газового реле. Ці пластини відповідають наступним швидкостям: 0,6; 0,9; 1,2 м/с. Уставку 0,6 м/с застосовують для трансфораторів потужністю до 40 МВА з природньою циркуляцією олії, а також для трансформаторів з дуттям та природньою циркуляцією (охолодження типу М та Д). Уставку 0,9 м/с рекомендують для трансформаторів потужністю 40 МВА та вище з дуттєвим охолодженням. Уставку 1,2 м/с рекомендують для трансорматорів будь-якої потужності з оливно-водяним охолодженням, з вимушеним охолодженням оливи (типу Ц), а також для трансформаторів з системою охолодження дуттям та вимушеною циркуляцією оливи (ДЦ).

Основним недоліком реле чашкового типу є те, що конакти реле відкриті і весь час знаходяться в оливі. Це приводить до окислення поверхні контактів і, як наслідок, понижує надійність роботи реле. Тому в практиці знайшло широке застосування реле Бухгольця типу BF-80/Q (реле розроблене в Німецькій Демократичній республіці, впровадження в енергосистемах почалось з 1970 року). Маркування реле розшифровують наступним чином:

В - наявність двох елементів;

F - фланцеве кріплення до патрубка;

80 - внутрішній діаметр патрубка в мм;

Q - квадратна форма фланця.

Монтажні розміри реле Бухгольця такі ж як реле РГЧЗ-66. Конструкція реле Бухгольця зображена на рис. 5.

Рис. 5. Газове реле Бухгольця

Як і реле РГЧЗ-66 та ПГ-22, реле Бухгольця має два органи - сигнальний та вимикаючий. Реле має два поплавки 3 та 9. На відміну від реле ПГ-22, поплавки виконані з пластмаси і мають форму куль. Кулі не мають пайки і не кородують. Тому це реле не має недоліків притаманних реле серії ПГ. До верхнього поплавка 3 жорстко закріплено постійний магнет 6. Під час пониження рівня оливи в корпусі реле верхній поплавок 3 повертається в спрямуванні, вказаному стрілкою. Магнет 6 наближається до магнетокерованого контакту 5. У герконовому реле контакти замикаються й комутують кола сигналізації про несправність трансформатора. Оскільки контакти герконового реле ізольовані від оливи, реле Бухгольця не має недоліків, притаманних реле РГЧЗ-66.

Нижній - вимикаючий елемент складається з поплавка 9, приєднаного до нього магнету 7, герконового реле 8, а також заслінки 1, яка утримується постійним магнетом 2.

Під час значних пошкоджень в бакові трансформатора, наприклад, виткових замиканнях, гаряча олива та продукти її розкладу попадають в патрубок, де знаходиться газове реле, діють на заслінку 1, повертають поплавок 9 в спрямуванні, показаному стрілкою. Постійний магнет 7, який жорстко зв'язаний з поплавком 9 наближається до геркона 8, контакти останнього замикаються і подають сигнал на вимикання трансформатора від мережі.

Уставку спрацювання вимикаючого елемента задають зміною зазору між постійним магнетом 2 та заслінкою 1.

Для реле Бухгольця доцільно виставляти дві уставки - 0,65 м/с та 1 м/с, уставку 1,5 м/с, як показав досвід експлуатації, виставляти не рекомендують. Уставку 0,65 м/с виставляють на трансформаторах, для яких рекомендують уставку на реле РГЧЗ-66 0,6 м/с. Для всіх решти трансформаторів з газовим реле Бухгольца виставляють уставку 1 м/с.

Час спрацювання газового реле Бухгольця складає 0,22 с для реле попереднього випуску та 0,09 с для реле нової серії.

Під час пошкоджень в пристроях РПН проходить бурхливий розклад оливи в відсіці, де знаходиться пристрій РПН. Оскільки відсік РПН не зв'язаний з баком трансформатора, необхідно встановлювати додаткове газове реле для відсіку РПН. Газовий захист під час пошкоджень у відсіку РПН діє тільки на вимикання трансформатора від мережі.

Для захисту відсіку РПН можуть застосовуватись реле РГЧЗ-66, реле Бухгольця, а також спеціальне струменеве реле URF-25/10 (рис. 6).

Рис. 6. Струменеве реле URF-25/10

Чутливий елемент реле сладається з пластини 9, котра разом з тягарем 6 підвішена до скоби 1. Коли швидкість руху оливи сягає певного рівня, пластина 9 повертається. Після цього защіпка 4 виходить з під пружини 2 і фіксує пластину 9 в спрацьованому стані. Постійний магнет, розміщений на тягарі, наближається до геркона 8, контакти герконового реле замикають кола вимикання трансформатора від мережі.

Після вимикання трансформатора від мережі газове реле у вихідний стан автоматично не повертається. Для повернення реле у вихідний стан необхідно натиснути на спеціальну кнопку, яка розміщена зовні на корпусі струменевого реле. Після натискання на кнопку защіпка 4 відводиться у вихідний стан, пластина 9 піднімається, контакти геркона розмикаються.

Уставку реле регулюють шляхом переміщення тягарця 6. Виготовляють струменеві реле на два діапазони уставок: 0,9 м/с; 1,2 м/с; 1,5 м/с або 1,5 м/с; 2 м/с; 2,5 м/с.

У схемах під'єднання контактів газового реле, призначених для вимикання трансформатора від мережі, необхідно передбачити можливість переводу вимикаючого контакту на сигнал. Це потрібно для того, щоб газове реле не спрацювало хибно на вимикання трансформатора від мережі після доливки свіжої оливи в бак трансформатора. Тому що після доливки свіжої оливи в бак трансформатора попадає повітря, бульбашки якого, піднімаючись в розширювальний бачок трансформатора через патрубок, де встановлене газове реле, можуть викликати спрацювання вимикаючого органу газового реле від чого трансформатор хибно вимкнеться від мережі. Це не стосується газового реле, встановленого у відсіці РПН, де реле повинно бути в стані постійної готовності на вимикання трансформатора від мережі.

На рис. 7 наведена принципова схема газового захисту трансформатора. Після спрацювання газового захисту відсіку РПН чи газового захисту трансформатора на вимикання, замикаються контакти відповідних реле KSG2, KSG1.1 і подають живлення на проміжне реле KL1 (рис. 7.а). Реле KL1 спрацьовує і подає сигнал на вимикання вимикачів всіх сторін трансформатора (рис. 7.б). У колах сигналізації випадає блінкер “Вказівник реле не піднятий”, який сигналізує оперативному персоналу про спрацювання газового захисту на вимикання трансформатора. Який газовий захист спрацював - трансформатора чи відсіку РПН - визначають за станом сигнальних реле KH1, KH2.



Рис. 7. Газовий захист трансформатора:

а) кола постійного оперативного струму; б) вихідні кола;

в) кола сигналізації

Після спрацювання сигнального органу газового захисту трансформатора в колах сигналізації замикаються контакти KSG1.2. Подібним чином газовий захист трансформатора працює на сигнал після переведення дії вимикаючого органу газового захисту на сигнал, що виконують після доливання свіжої оливи в бак трансформатора. Для цього накладку SX в оперативних колах захисту переводять в положення 1-2, після чого захист діє на реле KL2 (рис. 7.а).



6. Призначення та особливості виконання диференційних захистів трансформаторів

Диференційний захист є основним захистом трансформаторів. Це захист з абсолютною селективністю, що і призначений для захисту від міжфазних к.з. всередині бака трансформатора та на його вводах. Згідно ПВЕ використання диференційних захистів є обов'язковим для трансформаторів потужністю 6.3 МВА та більше.

Можливе застосування диференційних захистів для трансформаторів меншої потужності, до 4 МВА, якщо вони працюють паралельно, а також для трансформаторів потужністю 1 МВА для випадку, коли струмова відсічка не задовільняє вимог чутливості, а МСЗ має витримку часу більшу від 0,5 с, або в разі роботи трансформатора в сейсмічній зоні.

Принцип роботи диференційного захисту трансформатора, так само, як і поздовжнього диференційного захисту лінії чи генератора, базується на першому законі Кірхгофа, тобто на контролі балансу струмів у кожній фазі до і після трансформатора. На рис. 8 наведена схема такого захисту в однофазному представленні. Вимірювання струмів до і після трансформатора здійснюють з допомогою трансформаторів струму ТА1 та ТА2. Вимірювання небалансу струмів здійснюється вимірним органом - струмовим реле КА, в обмотці якого протікає різниця струмів від трансформаторів струму ТА1 та ТА2. Під час зовнішнього к.з. в точці К1 на рис. 4.8.а, первинні струми II та III спрямовані в одну сторону, відповідно, вторинні струми від трансформаторів струму ТА1 та ТА2 в обмотці реле КА спрямовані зустрічно і струм в реле

Під час к.з. в зоні дії захисту, в точці К2 на рис. 8.б (зона дії диференційного захисту знаходиться всередині між трансформаторами струму, розміщеними на сторонах ВН та НН що утворюють плечі захисту) струми та спрямовані зустрічно і тому в обмотці реле спрямування вторинних струмів будуть співпадати. В обмотці реле буде протікати значний струм , який призведе до спрацювання реле.

Рис. 8. Принцип роботи диференційного захисту трансформатора

На відміну від поздовжнього диференційного захисту ліній, диференційний захист трансформатора має ряд особливостей, що викликають появу небалансу струмів плеч захисту. Основними з них є:

наявність струму намагнечення трансформатора;

різні схеми з'єднання обмоток трансформатора;

коефіцієнт трансформації силового трансформатора не узгоджується з коефіцієнтами трансформації трансформаторів струму плеч захисту;

регулювання коефіцієнта трансформації силового трансформатора пристроями РПН та ПБЗ, тоді як коефіцієнти трансформації трансформаторів струму незмінні;

різнотипність трансформаторів струму, встановлених в плечах захисту, для різного класу напруг силового трансформатора.

Ці особливості необхідно враховувати під час організації диференційного захисту та для розрахунку параметрів його спрацювання. Розглянемо більш детально причини виникнення та значення струму небалансу.

Небаланс від струму намагнечення трансформатора.

Для трансформаторів приведене значення вторинного струму відрізняється від значення первинного струму на величину струму намагнечення, який визначають як

де - первинний та вторинний струми силового трансформатора; - коефіцієнт трансформації силового трансформатора.

Небаланс від різних схем з'єднання обмоток силового трансформатора

В трансформаторах зі з'єднанням обмоток за схемою напруги або струми однойменних фаз на стороні високої та низької напруг відрізняються як за величиною, так і за фазою (рис. 9).

Рис. 9. Векторні діаграми струмів силового трансформатора та вторинних струмів трансформаторів струмів

Можна підібрати трансформатори струму на стороні високої та низької напруг трансформатора таким чином, щоб вторинні струми за величиною зрівнялися. Але фазовий зсув лише цим не ліквідується (рис. 9).

Тому для компенсації фазового зсуву струмів силового трансформатора трансформатори струму на сторонах високої та низької напруг з'єднують за різними схемами. На стороні силового трансформатора, де його обмотки з'єднані в зірку, вторинні обмотки трансформаторів струму з'єднують в трикутник; а на стороні, де обмотки силового трансформатора з'єднані в трикутник, вторинні обмотки трансформаторів струму з'єднують в зірку (рис. 10).

Рис. 10. Схема з'єднання трансформаторів струму та векторні діаграми струмів для кіл диференційного захисту

Як видно з рис. 10.б, для з'єднання вторинних обмоток трансформаторів струму, як на рис. 10.а, вторинні струми та ; та ; та співпадають за фазою.

На рис. 10 приведено векторні діаграми режиму симетричного навантаження трансформатора чи трифазного к.з. Компенсація зсувів фаз між струмами однойменних фаз трансформатора забезпечується і для несиметричних к.з. та для несиметричного навантаження. Це можна довести, застосовуючи метод симетричних складових, коли будь-яку несиметричну систему трифазних струмів розкладають на симетричні системи струмів прямої, зворотної та нульової послідовностей. Струми прямої та зворотної послідовностей утворюють симетричні системи. Тому векторні діаграми рис. 10 є справедливими як для струмів прямої, так і для струмів зворотної послідовностей.

Струми нульової послідовності з'являються в обмотках силового трансформатора під час к.з. на землю не тільки в трансформаторі, а і в будь-якій точці гальванічно зв'язаної мережі. Розподіл струмів нульової послідовності та векторні діаграми цих струмів показані на рис. 11.

Рис. 11. Розподіл струмів нульової послідовності в схемі диференційного захисту трансформатора

Струми нульової послідовності будуть протікати через обмотки трансформатора у випадку, коли нейтраль обмотки, з'єднаної в зірку, уземлена. У такому випадку в обмотці трансформатора, з'єднаній в трикутник, будуть циркулювати струми нульової послідовності , , , однакові за величиною та фазою. Тому за межі трикутника вони виходити не будуть - В обмотці трансформатора, з'єднаній в зірку, з уземленою нейтраллю, в кожній фазі будуть протікати струми нульової послідовності, одинакові за величиною та співпадаючі за фазою Вони будуть трансформуватись у вторинні обмотки трансформаторів струму з деякими похибками. Оскільки вторинні обмотки трансформаторів струму з'єднані в трикутник, струми нульової послідовності з контуру трикутника витікати не будуть. Тому В обмотці реле струм нульової послідовності буде незначний. Величина його буде визначатись похибками трансформаторів струму.

Таким чином, за наявності однофазного короткого замикання на землю в будь-якій точці гальванічно з'єднаної мережі з уземленими нейтралями, завдяки відповідному з'єднанню трансформаторів струмів (рис. 11), диференційний захист трансформатора хибно працювати не буде.

Небаланс від невідповідності коефіцієнтів трансформації трансформаторів струму та силового трансформатора.

Трансформатори струму, що утворюють плечі захисту, вибирають з умови рівності за величиною вторинних струмів для різних значень первинних струмів на сторонах різної напруги силового трансформатора.

Для вторинного номінального струму трансформаторів струму розрахункові коефіцієнти трансформації трансформаторів струму визначають наступним чином:

для схеми з'єднання вторинних обмоток трансформаторів струму в зірку

для схеми з'єднання вторинних обмоток трансформаторів струму в трикутник

За отриманими розрахунковими коефіцієнтами трансформації трансформаторів струму вибирають дійсні значення за шкалою номінальних струмів, як ближчі більші значення. Практично неможливо підібрати трансформатори струму, щоб вони мали розраховані за формулами коефіцієнти трансформації. Тому у вимірному органі диференційного захисту (реле КА) виникає струм небалансу (вирівнювання), який визначають з виразу

де (%) - похибка від неточності вирівнювання струмів в плечах захисту; - струм, який протікає через обмотки трансформатора під час трифазного зовнішнього к.з. в режимі максимальних струмів к.з.; - коефіцієнт трансформації трансформатора струму. Похибку визначають з виразу

де - значення вторинних струмів трансформаторів струму, встановлених на сторонах високої та низької напруг, під час протікання номінальних первинних струмів в обмотках трансформатора.

Небаланс від регулювання коефіцієнта трансформації силового трансформатора.

Внаслідок регулювання коефіцієнта трансформації силового трансформатора пристроями РПН чи ПБЗ змінюється співвідношення між первинними струмами, а коефіцієнти трансформації трансформаторів струму залишаються незмінними. Як наслідок, в обмотці реле з'являється струм небалансу, який пропорційний половині діапазону регулювання напруги силового трансформатора

де - половина діапазону регулювання напруги силового трансформатора пристроєм РПН чи ПБЗ.

Небаланс від різнотипності трансформаторів струму.

Оскільки на всіх сторонах силового трансформатора встановлюють трансформатори струму різних класів напруг та, можливо, і різних типів виконання, в обмотках вимірних органів (реле КА) будуть протікати струми небалансу, обумовлені різними характеристиками трансформаторів струму. Величину небалансу визначають за умови протікання в первинних обмотках трансформаторів струму найбільших струмів к.з.

де - коефіцієнт однотипності; - коефіцієнт аперіодичності, який враховує вплив аперіодичної складової струму к.з. на спрацювання реле. Величина його залежить від типу реле КА вимірного органу; - найбільша паспортна відносна похибка трансформатора струму.

Розрахунок струму спрацювання диференційного захисту трансформатора.

Струм спрацювання диференційного захисту трансформатора вибирають більшим з двох умов:

з умови відлагодження від кидка струму намагнечення під час увімкнення на номінальну напругу ненавантаженого трансформатора

де - коефіцієнт відлагодження, величина якого залежить від типу реле, що використовується як вимірний орган; - коефіцієнт схеми, величина якого залежить від схеми з'єднання вторинних обмоток трансформаторів струму, для з'єднання вторинних обмоток трансформаторів струму в зірку, для з'єднання вторинних обмоток трансформаторів струму в трикутник; - номінальний струм трансформатора зі сторони ввімкнення;

відлагодження від струму небалансу, зумовленого неточністю вирівнювання струмів в плечах захисту трансформаторами струму, регулюванням коефіцієнта трансформації силового трансформатора, різнотипністю трансформаторів струму

де - складові небалансу, обумовлені неточністю вирівнювання струмів в плечах захисту трансформаторами струму, регулюванням коефіцієнта трансформації силового трансформатора, різнотипністю трансформаторів струму. Складові розрахункового струму небалансу обчислюють за вище наведеними формулами.



6.1 Виконання диференційного захисту трансформатора із використанням реле серії ДЗТ-11

Диференційні реле з магнетним гальмуванням застосовують в схемах диференційних захистів потужних генераторів, трансформаторів, автотрансформаторів, блоків генератор-трансформатор, шин, ліній, коли чутливість диференційних захистів, виконаних з використанням реле серії РНТ, є недостатньою.

Реле з магнетним гальмуванням серії ДЗТ-11 складається з проміжного тристрижневого швидконасичуваного трансформатора (1 на рис. 12) та виконавчого органу - електромагнетного реле 2 типу РТ-40/0,2.

На магнетопроводі проміжного швидконасичуваного трансформатора розміщені обмотки:

диференційна (робоча) , в якій протікає сума вторинних струмів трансформаторів струмів, що утворюють плечі диференційного захисту. Ця обмотка розміщена на середньому стрижні магнетопроводу;

зрівнюючі , що призначені для вирівнювання струмів в плечах диференційного захисту, зумовлених неможливістю точно вирівняти ці струми з допомогою стандартних трансформаторів струму. Ці обмотки розміщені на середньому стрижні магнетопроводу;

Рис. 12. Принципова схема реле серії ДЗТ-11

гальмування , , що призначені для насичення бокових стрижнів магнетопроводу проміжного швидконасичуваного трансформатора з метою забезпечення неспрацювання виконавчого органу (реле КА) під час зовнішніх к.з. Ця обмотка складається з двох секцій, розміщених на крайніх стрижнях магнетопроводу;

вторинні , , що призначені для живлення виконавчого органу (реле КА) і розміщені на крайніх стрижнях магнетопроводу.

Секції вторинної обмотки , та обмотки гальмування , намотані і з'єднані між собою таким чином, щоб е.р.с., які індукуються потоками, створеними струмом секцій обмотки гальмування, взаємно компенсувались у вторинній обмотці.

Для такого взаємного ввімкнення секцій обмоток гальмування та вторинної обмотки (рис. 12) в обмотці реле КА буде протікати лише струм від диференційної та зрівнювальних обмоток.

Обмотку гальмування вмикають до одного з плеч захисту і вона служить для підмагнечення бокових стрижнів магнетопроводу.

За відсутності гальмування для відлагодженого реле намагнечувальна сила, необхідна для спрацювання виконавчого органу, складає =1005 А. Регулювання параметру спрацювання реле здійснюють зміною моменту спіральної пружини реле та зміною опору RШ, що ввімкнений паралельно до котушки виконавчого органу.

Для регулювання необхідного струму спрацювання диференційної обмотки, компенсації нерівномірностей намагнечувальних сил від струмів в плечах захисту, диференційна та зрівнюючі обмотки виконані двома секціями з відводами. Розрахункове число витків виставляють штепсельними гвинтами. Цифри біля гнізд вказують кількість витків кожного з відгалужень. Розрахункову кількість витків обмотки гальмування виставляють також гвинтами. Для з'єднання необхідної кількості витків кожної обмотки використовують два гвинти.

Рис. 13. Характеристики гальмування реле серії ДЗТ-11

1 - зона гарантованого спрацювання, 2 - зона ненадійного спрацювання, 3 - зона гарантованого гальмування

Обмотку гальмування рекомендують під'єднувати до тієї сторони трансформатора, де струм від наскрізного короткого замикання є найбільшим. Для двообмоткового понижувального трансформатора з одностороннім живленням обмотку гальмування під'єднують зі сторони низької напруги трансформатора.



6.2 Розрахунок диференційного захисту трансформатора з використанням реле серії ДЗТ-11

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 14. Розрахунок диференційного захисту трансформатора

Визначаємо найменший та найбільший опори трансформатора:

Визначаємо струми трифазного к.з. в режимах максимальних та мінімальних струмів під час к.з. в точці К1:

Визначаємо струм спрацювання захисту з умови відлагодження від кидка струму намагнечування. Для реле ДЗТ-11 коефіцієнт відлагодження приймаємо , коефіцієнт вигідності для трансформатора .

Розраховуємо номінальні струми трансформатора та вибираємо трансформатори струму. Результати заносимо в табл. 3.

Таблиця 3. Обчислення номінальних параметрів

Назва	Розрахунковий вираз	Числові значення
Первинний номінальний струм (А)
Схема зєднання трансформаторів струму
Коефіцієнт схеми
Коефіцієнт трансформації трансформаторів струму
Вторинний номінальний струм трансформаторів струму (А)

Оскільки вторинний номінальний струм трансформаторів струму, встановлених на стороні 6,3 кВ є більшим, то за основну приймаємо сторону 6,3 кВ.

Струм спрацювання приводимо до основної сторони

Здійснюємо розрахунок кількості витків обмоток реле ДЗТ-11, результати заносимо в табл. 4.



Таблиця 4. Обчислення кількості витків обмоток реле ДЗТ-11

Назва	Розрахунковий вираз	Числове значення
Струм спрацювання на основній стороні (А)
Кількість витків основної сторони: розрахункова; прийнята		29
Кількість витків неосновної сторони: розрахункова прийнята		31
Прийнята кількість витків обмоток: диференційної та зрівноважувальних		29=28+1 31=28+3
Відносний струм небалансу, обумовлений заокругленням кількості витків неосновної обмотки
Струм небалансу
Кількість витків обмотки гальмування: розрахункова прийнята		21
Коефіцієнт чутливості за відсутності гальмування

Оскільки трансформатор має одностороннє живлення, коефіцієнт чутливості захисту з врахуванням гальмування не розраховують.

Схема під'єднання реле ДЗТ-11 із розрахованою кількістю витків обмоток реле наведена на рис. 15.



Рис. 15. Однофазна схема приєднання реле ДЗТ-11 для диференційного захисту двообмоткового трансформатора



7. Максимальний струмовий захист трансформатора

Захисти трансформаторів від надструмів зовнішніх к.з. є резервними захистами, що виконують функції як далекого резервування (діє під час к.з. на суміжних елементах: на збірних шинах, або приєднаннях до них), так і функції близького резервування (діє під час пошкоджень в самому трансформаторі, якщо відмовляють основні захисти).

З умов забезпечення селективної роботи в разі к.з. на суміжних елементах, захист від надструмів зовнішніх к.з. повинен мати витримку часу, отже він не може бути швидкодійним і основним.

Цей захист виконують за одним з наступних принципів:

максимальним струмовим;

максимальним струмовим з блокуванням від напруги;

струмовим зворотньої послідовності;

струмовим нульової послідовності;

дистанційним.

Намагаються застосовувати найбільш прості захисти. У випадку, коли захист не задовільняє умов забезпечення чутливості, використовують більш складний. Проте, з досвіду експлуатації, знаючи потужність трансформатора, діапазон регулювання пристрою РПН, особливості режимів роботи його в енергосистемі, з достатньою точністю можна вказати, який захист від надструмів зовнішніх к.з. потрібно застосувати на даному трансформаторі чи автотрансформаторі.

Для понижувальних трансформаторів, як правило, встановлюють максимальний струмовий захист. Це пояснюється тим, що під час к.з. на шинах, (точка на рис. 16.а), чи на суміжному елементі (точка ), через обмотку трансформатора буде протікати значний струм, зумовлений потужністю всієї енергосистеми.