Um transformador de energia é um dos elementos mais críticos de um equipamento de estação típico, cuja estabilidade depende da estabilidade do fornecimento de energia à rede do consumidor. Uma visão geral de tal dispositivo de conversão é mostrado na foto abaixo.
Devido à importância especial dos equipamentos desta classe, atenção especial é dada à sua proteção contra possíveis danos e distúrbios operacionais. Os tipos e procedimentos para sua organização são estipulados nos documentos regulamentares relevantes (PUE 7 p.p.3.2.51-71 e PTEEP Ch.2.1).
Tipos de proteção
De acordo com os documentos regulamentares acima, os meios existentes para a proteção de transformadores de estação (ST) são divididos em principal e reserva. Os primeiros são acionados imediatamente após uma violação da operação normal e são divididos nos seguintes tipos:
- Longitudinal diferencial.
- Proteção contra curto-circuito dos enrolamentos de trabalho na caixa e sobrecarga.
- Gás ou jato.
A proteção de sobrecorrente (sobrecorrente) é geralmente usada como backup. Às vezes também é chamado de relé.
Nota:A proteção de back-up tem um retardo de tempo e entra em vigor quando as principais não funcionam em faltas interfásicas em um dos lados por algum motivo.
Sobrecargas em uma ou todas as fases, que levaram a um forte surto de corrente nos enrolamentos, são consideradas violações da operação normal de um transformador de potência. Isso geralmente acontece pelos seguintes motivos:
- curto-circuito dos terminais de entrada ou saída do transformador para aterramento ou para elementos neutros;
- curtos-circuitos interfásicos nos próprios enrolamentos dos TCs ou em seus barramentos de carga (os últimos são claramente distinguíveis na foto abaixo);
- dentro dos fechos de enrolamento.
Para todos os tipos de proteção, uma queda brusca na tensão de alimentação e um surto de corrente em uma determinada seção do circuito servem como um sinal sobre uma violação do modo normal.
Características da proteção principal e de backup
Os dois primeiros tipos de proteção (diferencial e proteção contra curto-circuito) são acionados quando os enrolamentos do transformador são danificados, bem como quando o barramento e os circuitos de entrada do TC estão com defeito. O terceiro da lista de funções de proteção é fornecido em caso de danos no interior do tanque com um refrigerante (óleo de transformador), bem como se o seu nível cair abaixo de um valor crítico.
Em relação à categoria de proteção de sobrecorrente de reserva ou proteção de relé (consulte GOST 9680-77), ela é disparada se a corrente exceder o valor permitido para este enrolamento. Exemplos para um dispositivo transformador monofásico e trifásico são mostrados na foto abaixo.
Os relés A, A1, A2 e A 3 são acionados se a corrente ultrapassar o valor permitido para os enrolamentos com queda brusca da resistência de carga ou curto-circuito. Para fazer as leituras, são usados transformadores especiais com os indicadores de corrente necessários.
A temporização fornecida pelo relé T é necessária para melhorar a seletividade do circuito de proteção. Após ser acionado, a unidade de controle L liga, desconectando o produto da rede elétrica até que as causas do mau funcionamento sejam esclarecidas. Devido à presença da velocidade do obturador, o esquema considerado é utilizado apenas em situações em que os principais tipos de proteção por algum motivo não funcionam.