Руководство по устройству электроустановок - Защита трансформаторов низкого напряжения

3 Защита трансформаторов низкого напряжения
Как правило, такие трансформаторы имеют мощность в диапазоне от нескольких сот ВА до нескольких сот кВА и часто используются в следующих целях:
Изменение уровня низкого напряжения для следующих цепей:
Вспомогательное питание цепей управления и индикации сигнализации
Осветительные цепи (подача 230В при первичной системе питания 400В. 3 фазы, 3 провода)
Изменение системы заземления для определенных нагрузок с относительно высоким емкостным током на землю (компьютерное оборудование) или активного тока утечки (электропечи, оборудование индукционного или диэлектрического нагрева, точки общепита и т.д.)
Как правило, трансформаторы низкого/низкого напряжения имеют встроенные системы защиты и необходимо обращаться к изготовителям за подробной информацией. В любом случае защита по максимальному току должна обеспечиваться на первичной обмотке. Эксплуатация таких трансформаторов требует знания их конкретных функций, а также информации, приводимой ниже.
Примечание: В случае изолирующих трансформаторов безопасности низкого/низкого напряжения при сверхнизком напряжении часто требуется заземленный металлический экран между первичной и вторичной обмотками в соответствии с местными условиями, как рекомендуется в Европейском стандарте EN 60742.
3.1 Ток намагничивания трансформатора при включении

Рис. М3:: Характеристика отключения выключателя Compact NC с электронным блоком управления STR

Рис. U3i: Характеристика отключения выключателя Multi 9, кривая D
В момент подачи напряжения на трансформатор отмечаются высокие значения переходного тока (который включает значительную составляющую постоянного тока), которые должны учитываться при рассмотрении схем защиты (см. Рис. М31).

Рис. М3 : Ток намагничивания трансформатора при включении
Величина пика тока зависит от следующих параметров:
Величина напряжения в момент подачи напряжения
Величина и полярность остаточного потока в сердечнике трансформатора
Характеристики нагрузки, подключенной к трансформатору
Первый пик тока может достигать значения в 10-15 раз больше номинального тока, а для трансформаторов малой мощности (< 50 кВА) - в 20-25 раз больше номинального тока. Такой переходный ток быстро уменьшается с постоянной времени затухания 0, примерно от нескольких мс до нескольких десятков мс.
3.2 Защита цепей питания трансформатора низкого/ низкого напряжения
Устройства защиты цепей питания трансформатора низкого/низкого напряжения должны предотвращать возможность ложного срабатывания из-за броска тока намагничивания, указанного выше. Поэтому необходимо использовать следующее:
Селективные (т.е., с небольшой выдержкой времени) выключатели типа Compact NS STR (см. Рис. М32) или
Выключатели с крайне высокой уставкой магнитного расцепителя типа Compact NS или Multi 9, кривая D (см. Рис. М33)

Пример
3-х фазная цепь 400В питает трансформатор 125 кВА 400/230В (In = 190А), для которого первый бросок тока намагничивания может достигать 17 In, т.е., 17 x 190 = 3230А. Компактный выключатель NS 250N с уставкой Ir 200А подходит в качестве устройства защиты. Отдельный случай: Защита от перегрузки, установленная на вторичной обмотке трансформатора (см. Рис. М34)
Преимущество защиты от перегрузки, установленной на вторичной обмотке, состоит в том, что защита от КЗ на первичной обмотке может иметь большую уставку срабатывания, или, как альтернативный вариант, может использоваться выключатель типа МА. Однако, уставка защиты от КЗ на первичной обмотке должна обеспечивать достаточную чувствительность для обеспечения работы в случае КЗ на вторичной обмотке трансформатора.
Примечание: Защита первичной обмотки иногда обеспечивается посредством плавких предохранителей типа аМ. Эта практика имеет два недостатка:

Плавкие предохранители должны быть рассчитаны на значительный ток (как минимум в 4 раза больше номинального тока трансформатора)
Для обеспечения отключения трансформатора от источника питания на стороне первичной обмотки вместе с предохранителями должен использоваться выключатель нагрузки или контактор.
3.3 Типовые электротехнические характеристики трансформаторов низкого/низкого напряжения 50 Гц
3-фазн.

1-фазн.

3.4 Защита трансформаторов низкого/низкого напряжения с помощью выключателей Merlin Gerin
Выключатель Multi 9

КОМпактные выключатели NS100...NS250 с расцепителем TM-D

Компактные выключатели NS100...NS1600 и Masterpact с блоком управления STR или Micrologic