Princípio de Proteção e Escopo de Proteção do Backup do Transformador Principal

Princípio e Escopo de Proteção de Backup do Transformador Principal

Função: Os transformadores de potência devem ser equipados com dispositivos de proteção contra sobrecorrente para curtos-circuitos externos de aterramento e fase-fase, bem como dispositivos de proteção contra sobretensão no ponto neutro, para servir como proteção de backup para componentes adjacentes e falhas internas do transformador. A proteção de backup do transformador é a proteção de reserva para sua proteção principal. Quando a proteção principal falha, a proteção de backup opera para garantir a segurança de equipamentos e pessoal. Seu escopo de proteção inclui o transformador, o circuito de alimentação e os equipamentos de carga no circuito. A proteção de backup refere-se à proteção de impedância, proteção contra sobrecorrente de subtensão, proteção contra sobrecorrente de tensão composta e proteção contra sobrecorrente. Todos eles podem detectar o estado de sobrecorrente do transformador, mas suas sensibilidades diferem; a proteção de impedância tem alta sensibilidade, enquanto a proteção contra sobrecorrente tem baixa sensibilidade.

III. Classificação da Proteção de Backup Proteção de Backup Remota: Proteção de backup implementada pela proteção de equipamentos ou linhas de energia adjacentes quando a proteção principal ou o disjuntor falham em operar. Proteção de backup próxima: Quando a proteção principal falha em operar, a proteção de backup é fornecida por outro conjunto de proteção neste equipamento ou linha; quando o disjuntor falha em operar, a proteção de backup próxima é fornecida pela proteção contra falha do disjuntor. A proteção de backup alta e a proteção de backup baixa são relativas ao transformador. A proteção de backup no lado de alta tensão do transformador é chamada de backup alto, e a proteção de backup no lado de baixa tensão do transformador é chamada de backup baixo.

1. A proteção de backup é usada para proteger o transformador em caso de falha da proteção principal em operar. Geralmente inclui:

 (1) Proteção contra sobrecorrente iniciada por tensão composta no lado de alta tensão;

(2) Proteção contra sobrecorrente iniciada por tensão composta no lado de baixa tensão;

 (3) Proteção contra corrente de sequência zero e tensão de sequência zero contra curtos-circuitos de aterramento externos;

(4) Proteção contra sobrecarga para evitar sobrecargas simétricas;

 (5) Proteção conectada à barra de alta tensão: proteção diferencial da barra de alta tensão, proteção contra falha do disjuntor;

(6) Proteção relacionada conectada à barra de baixa tensão: proteção diferencial da barra de baixa tensão, etc. O processo de trabalho do dispositivo de proteção do transformador é mostrado na Figura 6-1. Quando os parâmetros medidos do transformador não excedem os valores definidos, a proteção está em operação normal. Quando ocorre uma falha, cada unidade de proteção determina se a falha ocorre dentro de sua respectiva faixa de proteção com base nas medições. Quando ocorre uma falha dentro do transformador, a proteção diferencial desarma; se o ponto de falha estiver dentro do tanque, a proteção a gás pode desarmar com alta sensibilidade. Independentemente de a falha ser interna ou externa, a proteção de backup fase-fase do transformador deve ser ativada. Se for uma falha de aterramento, a proteção de sequência zero, como proteção de backup para falhas de aterramento, também é ativada simultaneamente.

Se a falha desaparecer dentro do atraso de operação da proteção de backup, a proteção de backup retorna à operação normal; se a falha ainda existir, ela desarma, desconectando o transformador da rede elétrica.

Além disso, quando o transformador sofre sobrecarga ou outras condições operacionais anormais, a proteção correspondente será ativada e emitirá um sinal. IV. Proteção de Backup para Curtos-Circuitos Fase-Fase A proteção principal de um transformador normalmente usa proteção diferencial e proteção a gás. Além da proteção principal, o transformador também deve ser equipado com proteção de backup para curtos-circuitos fase-fase e falhas de aterramento. A proteção de backup serve para evitar sobrecorrente nos enrolamentos do transformador causada por falhas externas e atua como backup para a proteção de componentes adjacentes (barras ou linhas) e, quando possível, como backup para a proteção principal em caso de falhas internas do transformador. A proteção de backup contra curtos-circuitos fase-fase do transformador normalmente emprega proteção contra sobrecorrente, proteção contra sobrecorrente com partida por subtensão, proteção contra sobrecorrente com partida por tensão composta e proteção contra sobrecorrente de sequência negativa. A proteção de impedância também é às vezes usada como proteção de backup.

1. Proteção contra Sobrecorrente O diagrama de fiação do princípio do dispositivo de proteção contra sobrecorrente é mostrado na Figura 5-18. Seu princípio de funcionamento é o mesmo da proteção contra sobrecorrente de tempo definido da linha. Após a proteção operar, os disjuntores em ambos os lados do transformador são desarmados. A corrente de partida da proteção é definida de acordo com a corrente de carga máxima possível do transformador, ou seja, onde: Krel — coeficiente de confiabilidade, tomado como 1,2-1,3; Kr — coeficiente de retorno, tomado como 0,8-0,95; IL·max — a corrente de carga máxima possível do transformador. IL·max pode ser considerado nas seguintes circunstâncias e o valor máximo deve ser tomado:

(1) Para transformadores operando em paralelo, a sobrecarga que ocorre em outros transformadores quando o transformador com a maior capacidade é desconectado deve ser considerada. Quando a capacidade de cada transformador é a mesma, a fórmula de cálculo é: Onde n——o número mínimo possível de transformadores operando em paralelo.