Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таoлим вазирлиги

3.2. Трансформаторнинг реле ҳимояси ва автоматикаси.

Ташқи қисқа туташувлардан ва ўта юкланишдаш ҳимоя

3.2.1. Трансформаторларда шикастланиш турлари ва нормал бўлмаган режимлари

Трансфоматорлар энергосистеманинг асосий элементларидан бири бўлиб, уларнинг ишлаш жараёнида шикастланишлар ва нормал бўлмаган режимлар ҳосил бўлиши мумкин.

Трансформаторларнинг шикастланиш турлари қуйидагилар:
1) бир фазали ва кўп фазали қисқа туташувлар;
2) ўрамлараро туташувлар;
3) ерга туташув;
4) магнит ўзакнинг шикастланиши.
Трансформаторларнинг қуввати ва аҳамиятига боғлиқ ҳолда шикастланишлардан қўлланиладиган асосий ҳимоялар қуйидагилар:
1) ток отсечкаси;
2) бўйлама дифференциал ҳимоя;
3) газ ҳимояси;
4) ерга (корпусга) туташувдан ҳимоя.
Бўйлама дифференциал ҳимоя қуввати 6,3 МВА ва ундан катта бўлган якка ишлайдиган, 4 МВА ва ундан катта параллел ишлайдиган трансформаторларда қўлланилади. Қуввати юқорида кўрсатилган қийматлардан кичик трансформаторларда ток отсечкаси қўлланилади.
Агар ток отсечкаси етарли сезгирликка эга бўлмаса, максимал ток ҳимоясининг ҳаяллаш вақти 0,5 с дан катта бўлса ёки трансформатор ер қимирлаш эҳтимоли бор ҳудудда ўрнатилган бўлса, қуввати 1...4 МВА ли трансформаторларда ҳам дифференциал ҳимоя ишлатилади.
Газ ҳимояси қуввати 6300 КВА ва ундан катта трансформаторларда ишлатилиши шарт. Қуввати 6300 КВА гача бўлган трансформаторларда ҳам қўлланилиши мумкин. Газ релесини ўрнатиш имконияти бўлган, трансформатор мойи билан совитиладиган ҳамма цех ичидаги трансформаторларда газ ҳимоясини ўрнатиш керак. Ерга (корпусга) туташувдан ҳимоя чет мамлакатларда кенг қўлланилади.
Трансформаторларнинг нормал бўлмаган режимларига қуйидагилар киради:
1) ташқи қисқа туташувлар;
2) ўта юкланиш;
3) кучланишнинг ортиб кетиши.

3.2.2. Ташқи қисқа туташувлардан ҳимоя

Ташқи қисқа туташувлар вақтида трансформатордан кейинги элементларнинг реле ҳимояси ёки виключателлари ишламай қолса трансформатордан катта қисқа туташув токлари узоқ вақт давомида ўтиб унинг шикастланишига олиб келиши мумкин. Шу сабабли трансформаторларда ташқи қисқа туташувлардан ҳимоя ўрнатилади. Унинг ҳаяллаш вақти трансформатордан кейинги элементлар ҳимояларининг ҳаяллаш вақтларидан катта қилиб олинади ва резерв ҳимоя бўлиб ҳисобланади. Бу ҳимоя ички қисқа туташувларда ҳам асосий ҳимоялар ишламай қолганда ишлайди.
Ташқи қисқа туташувлардан ҳимоя максимал ток ҳимояси (МТҲ) кўринишида бажарилади ва икки чўлғамли пасайтирувчи трансформаторнинг юқори кучланиш томонига ўрнатилади.
Ҳимоянинг ишга тушиш токи

I_ҳи=К_з Қ_ўи I_иш.max/К_қ,

бу ерда К_з=1,1; К_қ=0,8; I_иш.max-максимал ишчи ток; Қ_ўй- умумий юкламанинг ўз ишга тушиш коэффициенти.

Умумий юкламанинг ўз ишга тушиш коэффициенти К_ўи қуйидагича ҳисобланади:
1. Ҳимоя қилинаётган трансформаторга уланган двигателларнинг ишга тушиш токларининг йиғиндиси топилади
I_пе =I_п.дв+I_п.нг=К_ю Р_дв/(1,73 U_дв.номcоs φ)⁺ К_п.н S_нг/ (U_нт1,73)

бу ерда I_{п.дв –} двигателлар юргизиш токларининг йиғиндиси; I_{п.нг –} умумлашган юклама таркибидаги двигателларнинг юргизиш токларининг йиғиндиси; К_ю – двигател юргизиш токининг номинал токига нисбати (справочникдан ҳар қайси двигател учун алоҳида олинади); Р_дв – двигателнинг актив қуввати; Кп.н – умумлашган юклама таркибидаги электродвигателлар юргизиш токларининг юкламанинг умумий номинал токига нисбати, К_п.н=23 олинади; S_нг – юкламанинг қуввати; cоsφ - двигателлар учун справочникдан олинади.

2.Электродвигателларнинг тўхтаб турган ҳолатдаги эквивалент қаршилиги

х_дв=U_дв.ном/( I_пе)

3. Х_дв трансформаторнинг МТҲ ўрнатилидиган томонига келтирилади

х¹_дв = х_дв /

бу ерда U₂ –МТҲ ўрнатиладиган трансформатор чулғамининг кучланиши; U₁- трансформаторнинг МТҲ ўрнатилмайдиган чулғамининг кучланиши.

4. Трансформаторнинг МТҲ ўрнатиладиган томонига келтирилган қаршилиги

х_т= /(100S_т.ном)

5. Электродвигателларнинг юргизиш (ўз ишга тушиш) токларининг йиғиндиси

I_ю=U₂/(1.73(х¹_дв+х_т))

6. Электродвигателларнинг юргизиш (ўз ишга тушиш) коэффициенти

К_ўи=I_юU₂/((I_нг+I_дв.ном)U₁)
бу ерда I_нг- юкламанинг номинал токи; I_дв.ном – двигателларнинг номинал токларининг йиғиндиси.
Агар трансформаторга уланган электродвигателларнинг қуввати маълум бўлмаса Қ_ўи=2.....3 олиш мумкин.
Реленинг ишга тушиш токи
I_ри=К_схI_ҳи/К_I

бу ерда К_сх- схема коэфффициенти; К_з - ТТ нинг трансформация коэффициенти .

Ҳимоянинг ҳаяллаш вақти
t_г=t_{n max}+t,

бу ерда t_n.max-трансформатордан кейин ўрнатилган қисқа туташувдан ҳимояларнинг энг катта ҳаяллаш вақти : t - танлаш поғонаси.

Ташқи қисқа туташув.лардан ҳимоянинг сезгирлик коэффициенти

К_с= I_р.min/I_{рu ,}

бу ерда I_р.min- минимал қисқа туташув токлари режимида ток релесининг чўлғамидан ўтадиган ток К_с ≤1,3 бўлиши керак.