Плавкие предохранители для защиты трансформаторов

Плавкие предохранители для больших токов являются общепринятыми средствами защиты силовых трансформаторов на распределительных подстанциях. Основная цель использования силовых предохранителей – это обеспечение прерывания тока при устойчивых коротких замыканиях. Использование плавких предохранителей стало экономичной альтернативой защите при помощи контакторов и высоковольтных выключателей.

Защита плавкими предохранителями обычно ограничена напряжением от 0,4 кВ до 35 кВ, но применялась и для защиты трансформаторов 110 кВ. Для обеспечения наибольшего диапазона защиты необходимо использовать предохранители с наименьшим возможным номиналом. Преимущество такого способа защиты заключается в возможности обеспечить резервную защиту от возможных вторичных повреждений. Для обычного трансформатора, соединённого по схеме треугольник-звезда, предохранитель с коэффициентом плавкости равным 1.0 обеспечил бы резервную защиту при однофазном коротком замыкании на землю, что составило бы 230% вторичного номинального предела нагрузки. Под коэффициентом плавкости предохранителя подразумевается отношение номинала предохранителя к номиналу тока полной нагрузки трансформатора. Силовые предохранители с низкими коэффициентами плавкости могут обеспечить резервную защиту от однофазных коротких замыканий на землю, происходящих в распределительной сети на отдалении от подстанции.

При расчёте номиналов предохранителей кроме тока максимально допустимой нагрузки защищаемого трансформатора необходимо учитывать и другие параметры. Координация с другими устройствами, испытывающими токи перегрузки, адаптация к пиковым перегрузкам и напряжённый режим работы оборудования могут потребовать предохранители с более высоким номиналом. Основное предназначение предохранителя силового трансформатора – не прерывать ток при предельных нагрузках, а адаптироваться к ним. Номиналы предохранителей должны подбираться с учётом возможности ложных срабатываний, которые могут произойти в том случае, если они (номиналы) будут слишком малы для всех возможных режимов эксплуатации.

При выборе плавких предохранителей для защиты силовых трансформаторов необходимо учитывать неуравновешенные напряжения в трёхфазных системах. Необходимо иметь в виду возможность перегорания одного или двух предохранителей. Неуравновешенные напряжения могут вызвать нагрев баков трехфазных трансформаторов или перегрев и негативное воздействие на нагрузку трёхфазных двигателей. Также при использовании силовых предохранителей для некоторых видов трансформаторов необходимо учитывать возможность проявления феррорезонанса.

Плавкие предохранители производятся в различных исполнениях и отличаются способами отключения (стандартные, медленные и очень медленные), что обеспечивает их координацию с другим оборудованием, обеспечивающим защиту. Точное значение напряжения для таких предохранителей не принципиально. Они могут быть использованы при любом напряжении, которое равно расчетному значению или превышает его. Силовые плавкие предохранители не требуют дополнительных сооружений и в основном монтируются на конструкции входящей линии передачи, что обеспечивает экономию пространства при планировке подстанции.