כיצד מוגנים שנאי כוח
עבור שנאי כוח עם פיתול מתח גבוה יותר מ-1000 V הגנת ממסר מפני סוגי הנזקים הבאים ומצבי פעולה חריגים:
1) תקלות רב-פאזיות בפיתולים ובמסופים שלהם,
2) נזק פנימי (סיבוב קצר בפיתולים ו"אש פלדה" של המעגל המגנטי),
3) תקלות הארקה חד פאזיות,
4) זרם יתר בפיתולים עקב קצר חשמלי חיצוני,
5) זרם יתר בפיתולים עקב עומס יתר (אם אפשר),
6) הורדת מפלס השמן.
בעת ביצוע הגנת שנאי, יש צורך לקחת בחשבון כמה מהמאפיינים של פעולתו הרגילה: זרם מגנט כאשר השנאי מופעל, השפעת יחס הטרנספורמציה ומעגלי החיבור של פיתולי השנאי.
להגנה מפני תקלות רב-פאזיות בפיתולים ובטרמינלים של שנאים בקיבולת 6300 kVA ומעלה, הפועלים באופן עצמאי, בקיבולת 4000 kVA ומעלה, הפועלים במקביל, ובקיבולת 1000 kVA ומעלה, אם פסיקה נוכחית אינו מספק את הרגישות הדרושה, הגנה מפני זרם יתר בעל השהיית זמן של יותר מ-0.5 שניות וללא הגנה על גז, הגנה דיפרנציאלית אורכית עם זרמים במחזור הפועלים ב- לנתק מתגים שנאי כוח ללא עיכוב זמן.
מאפייני הגנה דיפרנציאלית של שנאים לעומת הגנה דיפרנציאלית של גנרטורים, קווים וכו'. הוא אי השוויון של הזרמים הראשוניים של פיתולים שונים של השנאי ואי ההתאמה שלהם במקרה הכללי בשלב.
כדי לפצות על שינוי הפאזה של הזרמים פיתולים משניים של שנאי זרם, המותקנים מהכוכב של שנאי הכוח מחוברים בדלתא, והפיתולים המשניים של השנאים הנוכחיים המותקנים בצד הדלתא של שנאי הכוח מחוברים בכוכב. הפיצוי על אי השוויון של הזרמים הראשוניים מושג על ידי בחירה נכונה של יחסי הטרנספורמציה של שנאי הזרם.
כאשר אי אפשר לבחור את יחס הטרנספורמציה של שנאי זרם בצורה כזו שההבדל בזרמים המשניים בזרוע ההגנה הדיפרנציאלית קטן מ-10% (מכיוון שלשנאי זרם יש ערך סטנדרטי של יחס הטרנספורמציה), כאשר מבצעים הגנה, ממסרים דיפרנציאליים מסוג RNT משמשים כדי לפצות על אי השוויון של הזרמים, לעתים רחוקות יותר משווים שנאים ו רובוטריקים אוטומטיים.
אם לא ניתנת הגנה דיפרנציאלית אורכית (ככלל, עבור שנאים הפועלים בודדים בהספק של פחות מ-6300 קילוואט ועבור שנאים הפועלים במקביל בקיבולת של פחות מ-4000 קילוואט), אזי במקרים אלו הפסקת זרם ללא עיכוב זמן מכסה חלק מפיתול השנאי.
הגנה דיפרנציאלית אורכית משמשת בתפעול ושנאים מילואים לצרכים נלווים של תחנות כוח תרמיות; הפסקת חשמל מותרת בהספק של 4000 קילוואט.
התוכנית הפשוטה ביותר ליישום הגנה דיפרנציאלית אורכית היא הפסקת זרם ההפרש, המשמש במקרים בהם הוא עומד בדרישות הרגישות. אם תנאי זה אינו מתקיים, נעשה שימוש בממסר מסוג RNT בהגנה דיפרנציאלית אורכית.
לממסר RNT יש שנאים רוויים (NT), המספקים הפחתה בזרמים עקב זרמי פריצה ממגנטים וזרמים חוסר איזון המתרחשים במהלך תהליך חולף בשעה קצר חשמלי חיצוניומפצה על חוסר אחידות הזרמים המשניים של שנאי זרם.
שנאים הנשלטים על ידי מתח עומס או שנאים מרובי פיתולים עם ריבוי פיתולי אספקה, כאשר עקב זרמים גבוהים של חוסר איזון בממסר בקצרים חיצוניים, הגנה בשנאים מרווים אינה מספקת את הרגישות הנדרשת, הגנה דיפרנציאלית מסופקת עם עצירה והתקנה של ממסרים מסוג DZT או החלפתם.
ההגנה מחושבת מראש למקרה של שימוש בממסר ללא עצירה. אם מתברר שהוא לא רגיש מספיק, השתמש בממסר עם מספר מינימלי של סלילי בלם המספקים את הרגישות הנדרשת. יש להבחין בין זרם הפעולה של ההגנה הדיפרנציאלית האורכית לבין הזרמים הממגנטים וחוסר האיזון.
הגנה על שנאי כוח מפני נזקים פנימיים
להגנה מפני נזקים פנימיים (נזק מתפתל המלווה בשחרור גז) ומפני ירידה ברמת השמן של שנאים בהספק של 6300 kVA ומעלה, וכן בשנאים בהספק של 1000 — 4000 kVA, שאין להם דיפרנציאל. הגנה או הפרעה, ואם להגנת זרם יתר יש השהיית זמן של 1 שניות או יותר, מופעלת הגנת גז עם פעולה על האות בשפל ובכיבוי בהיווצרות גז אינטנסיבית... השימוש בהגנה על גז הוא חובה עבור שנאים פנימיים בעלי קיבולת של 630 kVA ומעלה, ללא קשר לנוכחות של הגנות אחרות הפועלות במהירות.
הגנת גז מותקנת על שנאים, שנאים אוטומטיים וכורים מקוררי שמן עם מרחיבים ומתבצעת באמצעות ממסרי גז צפים, משוטים וכוס. הגנת גז היא ההגנה היחידה של שנאים מפני "אש הפלדה" של המעגל המגנטי, המתרחשת כאשר הבידוד בין יריעות הפלדה נשבר.
הגנת גז מותרת עבור אות גז נמוך וגבוה גם בשנאים מוגנים דיפרנציאליים או בניתוק, ללא מתגים, ובבית מלאכה מקורה בדירוג של 1600 kVA או פחות עם הגנת קצר חשמלי בצד האספקה.
הגנה על שנאים מפני תקלות אדמה חד פאזיות
להגנה מפני תקלות הארקה חד-פאזיות של שנאים מוגברת בהספק של 1000 קילוואט ומעלה המחוברים לרשתות עם זרמי תקלת אדמה גבוהים, וכן שנאים מטה עם הגנה נייטרלית מוארקת, רצף אפס מירבי מפני הארקה חיצונית זרמי תקלה מסופקים, הפועלים על ההדק.
בשל השימוש הנרחב בשנאים 6 - 10 / 0.4 - 0.23 קילו וולט עם ערכת חיבור דלתא-כוכבים, עם נייטרלי מקורק היטב בצד 0.4 קילו וולט, שבו התגובה וההתנגדות הפעילה של רצף האפס שווים להתנגדויות של הרצף החיובי, זרמי הקצר החד-פאזיים בצד ה-0.4 קילו-וולט יהיו שווים לזרמי הקצר התלת-פאזיים במהלך קצרים במסופי השנאי או לידם.
בזרמים אלו, הגנת הזרם המקסימלית המותקנת בצד HV יכולה לעבוד ברגישות מספקת, ומותר לא להתקין הגנה בחלק הנייטרלי של השנאי, ולהשאיר רק להגן על השנאי עם דיאגרמת בלוקים בסיסית של השנאי. עם ארוך ערוץ אוטובוס... זרם הטריפה של ממסר המגן מפני קצרים חד פאזיים של שנאים במעגל קצר בצד 0.4 קילו וולט (ההגנה מחוברת לשנאי הזרם בחוט הקליע בחלק הנייטרלי של השנאי) חייב להיות לחיבור הפיתולים:
כאשר גורם מהימנות kn שווה ל-1.15-1.25; kn הוא מקדם המתחשב בעומס יתר ושווה ל-1.3 עבור שמן ו-1.4 עבור שנאים יבשים בהעדר נתוני תכנון, מהו מקדם ההחזר של הממסר, היכן מקדם הטרנספורמציה של השנאי הנוכחי, אזנומינלי t - נומינלי זרם של שנאי הכוח.
ברשתות עם זרמי אדמה נמוכים, מותקנת הגנה מפני תקלות הארקה חד-פאזיות עם פעולת מעידה על שנאים, אם קיימת הגנה כזו ברשת.
הגנה על שנאים מפני זרם יתר בפיתולים הנגרם מקצרים חיצוניים
כדי להגן על שנאים מופחתים מפני זרמים הנגרמים מקצרים חיצוניים, הגנת עומס יתר מסופקת ללא מעידה או עם התנעה מממסר תת המתח הפועל לפתיחת המפסק. בשל הרגישות הנמוכה, הגנת זרם יתר ללא התחלה מממסר תת-מתח משמשת רק בשנאים בעלי קיבולת של עד 1000 קילוואט.
כדי להגן על שנאי מדרגה מפני קצרים חיצוניים. הגנה מרבית על זרם יתר עם ממסר שחרור מתח או הגנה על זרם יתר שיורי.
ממסר תת-מתח המתחיל הגנה מפני זרם יתר עבור שנאים בעלי שלב מעלה מרובי-פתיל מתגלה כמורכב למדי (בשל נוכחותם של מספר סטים של ממסרי תת-מתח) ואינו רגיש מספיק לזרם. במקרה זה, הגנה מפני זרם יתר שיורי... האחרון מומלץ לשנאים עולים בעלי קיבולת של 1000 kVA ויותר עם נייטרלי מוארק מוצק.
אם הגנת השנאי המוגברת אינה מספקת את הרגישות הנדרשת, ניתן להשתמש בממסרי זרם עם הגנת גנרטור מתאימה כדי להגן על השנאים.
במקרים מסוימים, הגנת זרם יתר של רצף שלילי משמשת להגנה על שנאי כוח, המשולבת בקלות עם הגנה דומה של גנרטורים.
בשנאים מרובי פיתולים המוזנים מכמה צדדים, ניתנת הגנה כיוונית כדי להבטיח סלקטיביות.
להגנת עומס יתר של מספר שנאים הפועלים במקביל בקיבולת של 400 קילו-וואט ומעלה, כמו גם במקרה של פעולה נפרדת ונוכחות של מתג העברה אוטומטי, מסופקת הגנת זרם יתר חד-פאזי הפועלת על האות.
בתחנות משנה ללא השגחה ניתן לבצע הגנה עם אפקט של פריקה אוטומטית או מעידה של השנאי.