Principe de protection de secours du transformateur principal et étendue de la protection
Principe et portée de la protection de secours du transformateur principal
Fonction : Les transformateurs de puissance doivent être équipés de dispositifs de protection contre les surintensités pour les courts-circuits externes à la terre et phase-à-phase, ainsi que de dispositifs de protection contre les surtensions au point neutre, afin de servir de protection de secours pour les composants adjacents et les défauts internes du transformateur. La protection de secours du transformateur est la protection de réserve de sa protection principale. Lorsque la protection principale est défaillante, la protection de secours entre en action pour assurer la sécurité des équipements et du personnel. Sa portée de protection comprend le transformateur, le circuit d'alimentation et les équipements de charge sur le circuit. La protection de secours fait référence à la protection par impédance, à la protection contre les surintensités à basse tension, à la protection contre les surintensités à tension composite et à la protection contre les surintensités. Elles peuvent toutes détecter l'état de surintensité du transformateur, mais leurs sensibilités diffèrent ; la protection par impédance a une sensibilité élevée, tandis que la protection contre les surintensités a une faible sensibilité.
III. Classification de la protection de secours Protection de secours à distance : Protection de secours mise en œuvre par la protection des équipements ou des lignes de puissance adjacents lorsque la protection principale ou le disjoncteur ne fonctionnent pas. Protection de secours proche : Lorsque la protection principale ne fonctionne pas, une autre série de protections sur cet équipement ou cette ligne assure la protection de secours ; lorsque le disjoncteur ne fonctionne pas, la protection de secours proche est assurée par la protection contre la défaillance du disjoncteur. La protection de secours haute et la protection de secours basse sont relatives au transformateur. La protection de secours du côté haute tension du transformateur est appelée secours haut, et la protection de secours du côté basse tension du transformateur est appelée secours bas.
1. La protection de secours est utilisée pour protéger le transformateur en cas de défaillance de la protection principale. Elle comprend généralement :
(1) Protection contre les surintensités déclenchée par la tension composite du côté haute tension ;
(2) Protection contre les surintensités déclenchée par la tension composite du côté basse tension ;
(3) Protection contre les courants homopolaires et les tensions homopolaires contre les courts-circuits externes à la terre ;
(4) Protection contre les surcharges pour éviter les surcharges symétriques ;
(5) Protection connectée à la barre omnibus du côté haute tension : protection différentielle de la barre omnibus du côté haute tension, protection contre la défaillance du disjoncteur ;
(6) Protection connexe connectée à la barre omnibus du côté basse tension : protection différentielle de la barre omnibus du côté basse tension, etc. Le processus de fonctionnement du dispositif de protection du transformateur est illustré à la Figure 6-1. Lorsque les paramètres mesurés du transformateur ne dépassent pas les valeurs définies, la protection est en fonctionnement normal. En cas de défaut, chaque unité de protection détermine si le défaut se produit dans sa plage de protection respective en fonction des mesures. Lorsqu'un défaut se produit à l'intérieur du transformateur, la protection différentielle se déclenche ; si le point de défaut se trouve à l'intérieur du réservoir, la protection gaz peut se déclencher avec une grande sensibilité. Indépendamment du fait que le défaut soit interne ou externe, la protection de secours phase-à-phase du transformateur doit être activée. S'il s'agit d'un défaut à la terre, la protection homopolaire, en tant que protection de secours pour les défauts à la terre, s'active également simultanément.
Si le défaut disparaît dans le délai de fonctionnement de la protection de secours, la protection de secours revient à un fonctionnement normal ; si le défaut persiste, elle se déclenche, déconnectant le transformateur du réseau électrique.
De plus, lorsque le transformateur subit une surcharge ou d'autres conditions de fonctionnement anormales, la protection correspondante s'activera et émettra un signal. IV. Protection de secours pour les courts-circuits phase-à-phase La protection principale d'un transformateur utilise généralement une protection différentielle et une protection gaz. En plus de la protection principale, le transformateur doit également être équipé d'une protection de secours pour les courts-circuits phase-à-phase et les défauts à la terre. La protection de secours sert à prévenir les surintensités dans les enroulements du transformateur causées par des défauts externes, et sert de secours pour la protection des composants adjacents (barres omnibus ou lignes), et, dans la mesure du possible, de secours pour la protection principale en cas de défauts internes du transformateur. La protection de secours contre les courts-circuits phase-à-phase des transformateurs utilise généralement une protection contre les surintensités, une protection contre les surintensités à démarrage basse tension, une protection contre les surintensités à démarrage par tension composite et une protection contre les surintensités à séquence inverse. La protection par impédance est également parfois utilisée comme protection de secours.
1. Protection contre les surintensités Le schéma de câblage de principe du dispositif de protection contre les surintensités est illustré à la Figure 5-18. Son principe de fonctionnement est le même que celui de la protection contre les surintensités à temps défini des lignes. Après le fonctionnement de la protection, les disjoncteurs des deux côtés du transformateur sont déclenchés. Le courant de démarrage de la protection est réglé en fonction du courant de charge maximal possible du transformateur, c'est-à-dire où : Krel — coefficient de fiabilité, pris comme 1,2-1,3 ; Kr — coefficient de retour, pris comme 0,8-0,95 ; IL·max — le courant de charge maximal possible du transformateur. IL·max peut être considéré dans les circonstances suivantes et la valeur maximale doit être prise :
(1) Pour les transformateurs fonctionnant en parallèle, la surcharge qui se produit dans d'autres transformateurs lorsque le transformateur avec la plus grande capacité est déconnecté doit être prise en compte. Lorsque la capacité de chaque transformateur est la même, la formule de calcul est : Où n——le nombre minimum possible de transformateurs fonctionnant en parallèle.
