Zaštita energetskih transformatora

UVOD

Svi tehnički sistemi funkcionišu s izvesnim nivoom pouzdanosti. Mala pouzdanost uslovljava kvarove i zastoje u eksploataciji što povećava troškove eksploatacije. Velika pouzdanost povećava cenu, odnosno investicione troškove. Težnje da tehnički sistem bude pouzdan i jeftin su protivurečne. Nivo tehnološkog razvoja diktira ekonomski prihvatljiv nivo pouzdanosti. Verovatnoća pojave kvara uvek je veća od nule.
Za ekonomičan i pouzdan prenos električne energije na daljinu potreban je visoki napon, utoliko viši ukoliko su daljine prenosa i prenete snage značajnijih vrednosti. Danas su standardni nazivni naponi prenosa 123kV, 245kV, 420kV i 765kV. Proizvodnja električne energije u sinhronim generatorima tehnički je najefikasnija kada je napon reda 10-20kV, a njena upotreba je, prvenstveno zbog bezbednosti osoblja i problema izolovanosti, većinom na naponu ispod 1kV. Različite naponske nivoe i međusobnu izolovanost elektrčnih kola koja se na njima nalaze rešava primena transformatora.
Transformator je statički aparat koji pomoću elektromagnetne indukcije pretvara jedan sistem naizmeničnih struja u jedan ili više sistema naizmeničnih struja iste učestanosti i obično različitih vrednosti napona i struja. Pri svakoj transformaciji energije javljaju se gubitci. Stepen iskorišćenja energije kod energetskih transformatora je vrlo visok (kod većih jedinica čak do 99,5%), što s jedne strane omogućava tehnički opravdan prenos električne energije, a sa druge strane ih uvrštava u klasu najbrojnijih električnih mašina u elektroenergetskom sistemu.

ZAŠTITA ENERGETSKIH TRANSFORMATORA

Energetski transformatori su najbrojnije električne mašine u elektroenergetskom sistemu. Zastupljeni su u elektranama, prenosnoj i distributivnoj mreži. U transformatorima se, kao i u ostalim električnim mašinama, zbog oštećenja izolacije mogu javiti sledeći električni kvarovi:

• međufazni kratak spoj,
• fazni kratak spoj (unutar namotaja iste faze),
• unutrašnji jednofazni kratak spoj i
• tinjava pražnjenja u transformatoru.

Pored kvarova transformator ugrožavaju i sledeći opasni pogonski uslovi:

• spoljašnji kratki spojevi i
• preopterećnja.

DIFERENCIJALNA ZAŠTITA TRANSFORMATORA

Najčešća zaštita energetskih transformatora je diferencijalna zaštita. Praktično je obavezna za jedinice snage iznad 8MVA. Za manje jedinice se ređe koristi zbog visoke cene. Diferencijalna zaštita štiti transformator od:

• međufaznih kratkih spojeva,
• faznih kratkih spojeva i
• jednofaznih kratkih spojeva ako je zvezdište transformatora direktno uzemljeno.