241
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ НАСТРОЙКИ ЗАЩИТЫ
ТРАНСФОРМАТОРА ПО ТЕПЛОВОЙ МОДЕЛИ
Гатауллин И.Ф., Апросин К.И.
ООО «Прософт-Системы»
Екатеринбург, Россия
Аннотация
Состояние вопроса:
На сегодняшний день защита силовых трансформаторов и автотрансформаторов выполняется на
основе токового реле. Настройка автоматики и релейной защиты от перегрузки силовых трансформаторов осуществляется
уставкой по току и уставкой по времени. Выбор уставок осуществляется относительно наиболее тяжелого длительно
допустимого режима предшествующего перегрузке. Данный принцип выбора уставок не всегда отражает корректное
тепловое состояние оборудования, что может привести к избыточным срабатываниям, или к несрабатыванию автоматики
или релейной защиты при неправильном выборе уставок. Альтернативой существующему методу предлагается методика
настройки защиты на основе постоянной времени нагрева и охлаждения трансформатора. Примером данного принципа
выполнения защиты от перегрузки являются микропроцессорные устройства иностранных производителей релейной
защиты. Однако для применение их для оборудования отечественных энергосистем затруднено, поскольку нет
рассчитанных значений постоянной времени нагрева данного оборудования.
Материалы и методы:
Использовался метод математического моделирования нагрева силового трансформатора.
Предложен метод МНК для оценки параметров экспоненциальной зависимости на основе статистических данных.
Результаты:
Разработана тепловая модель силового трансформатора для испытания методики настойки защиты от
перегрузки.
Выводы:
Предложенная методика настройки тепловой защиты силового трансформатора основывается на
статистических данных температурного датчика. Для тестирования методики была разработана тепловая модель силового
трансформатора с учетом системы охлаждения. По данной модели определяется постоянная времени нагрева
трансформатора по нагрузочному режиму, затем по произвольному режиму работы проверяется результат настройки
защиты. После завершения испытания методики на приведенной тепловой модели, в качестве данных замера температуры
верхних слоев трансформаторного масла могут быть взяты реальные данные.
Ключевые слова:
защита от перегрузки, силовой трансформатор, тепловая модель, постоянная времени нагрева.
BASIC PRINCIPLES OF TRANSFORMER PROTECTION SETTINGS
ACCORDING TO THE THERMAL MODEL
Gataullin Ilgiz, Aprosin Konstantin
«ProsoftSystems»
Ekaterinburg, Russia
Abstract
Background:
Today, the protection of power transformers and autotransformers is carried out on the basis of a current relay.
The setting of automation and relay protection against overload of power transformers is carried out by the current setting and the
time setting. The choice of settings is carried out with respect to the most severe long-term permissible mode preceding the overload.
This principle of selecting settings does not always reflect the correct thermal state of the equipment, which can lead to excessive
trips, or to failure of automation or relay protection if the settings are chosen incorrectly. An alternative to the existing method is a
method for setting the protection based on the time constant of transformer heating. An example of this principle of performing
overload protection is microprocessor devices of foreign manufacturers of relay protection. However, it is difficult to use them for
equipment of domestic power systems, since there are no calculated values for the heating time constant of this equipment.
Materials and methods:
The method of mathematical modeling of power transformer heating was used. An LSM method is
proposed for estimating the parameters of the exponential dependence based on statistical data
Results:
A thermal model of a power transformer has been developed to test the methodology for setting overload protection..
Conclusions:
The proposed method for setting the thermal protection of a power transformer is based on the statistical data of
a temperature sensor. To test the methodology, a thermal model of a power transformer was developed taking into account the
cooling system. According to this model, the heating time constant of the transformer is determined by the load mode, then the
result of the protection setting is checked for an arbitrary mode of operation. After completing the testing of the method on a thermal
model, real data can be taken as data for measuring the temperature of the upper layers of transformer oil..
Key words:
overload protection, power transformer, thermal model, heating time constant.
