Canwin est une société professionnelle de transformateurs de puissance et de fabricants de transformateurs électriques
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Canwin est une société professionnelle de transformateurs de puissance et de fabricants de transformateurs électriques
Le transformateur est un équipement statique fonctionnant en continu, fonctionnant de manière plus fiable, moins de risque de panne. Mais parce que la grande majorité des transformateurs sont installés à l'extérieur et sont affectés par la charge pendant le fonctionnement et l'influence du défaut de court-circuit du système d'alimentation, divers défauts et conditions anormales sont inévitables dans le processus de fonctionnement.
Le transformateur est un équipement statique fonctionnant en continu, fonctionnant de manière plus fiable, moins de risque de panne. Mais parce que la grande majorité des transformateurs sont installés à l'extérieur et sont affectés par la charge pendant le fonctionnement et l'influence du défaut de court-circuit du système d'alimentation, divers défauts et conditions anormales sont inévitables dans le processus de fonctionnement.
1. Défauts et anomalies courants des transformateurs
Les défauts du transformateur peuvent être divisés en défauts internes et en défauts externes.
Les défauts internes désignent les défauts survenant à l'intérieur du boîtier, tels que les défauts de court-circuit entre phases des enroulements, les défauts de court-circuit entre spires des enroulements monophasés, les défauts de court-circuit entre les enroulements et le noyau de fer et les défauts de déconnexion des enroulements, etc.
Les défauts externes font référence à divers défauts de court-circuit de phase entre les lignes de plomb externes des transformateurs et les défauts de mise à la terre monophasés qui se produisent lorsque la traversée de la traversée d'isolation de la ligne de plomb passe à travers le boîtier.
Une panne de transformateur fait beaucoup de mal. Surtout lorsque le défaut interne se produit, l'arc à haute température généré par le courant de court-circuit brûle non seulement l'isolation et le noyau de fer de l'enroulement du transformateur, mais provoque également la décomposition de l'huile du transformateur et la production de beaucoup de gaz, ce qui entraîne un transformateur déformation de la coque et même explosion. Par conséquent, lorsque le transformateur tombe en panne, il doit être retiré.
Les anomalies du transformateur sont principalement une surcharge, une réduction du niveau d'huile, un court-circuit externe causé par une surintensité, la température de l'huile du transformateur en fonctionnement est trop élevée, la température de l'enroulement est trop élevée, la pression du transformateur est trop élevée et une défaillance du système de refroidissement. Lorsque le transformateur est anormal, un signal d'alarme doit être donné.
Deux, configuration de protection du transformateur
La principale protection contre les défauts de court-circuit: protection différentielle longitudinale, protection contre les gaz lourds, etc.
Protection de secours contre les défauts de court-circuit: principalement protection contre les surintensités à verrouillage de tension composée, protection contre les surintensités homopolaires (direction), protection à faible impédance, etc.
Protection de fonctionnement anormal: principalement protection contre les surcharges, protection contre les surexcitations, protection contre les gaz légers, protection contre les écarts neutres, niveau d'huile de température et protection contre les défaillances du système de refroidissement.
Trois, protection non électrique
La protection du transformateur composée d'huile, de gaz, de température et d'autres volumes non électriques est appelée protection non électrique. Il existe principalement une protection contre les gaz, une protection contre la pression, une protection contre la température, une protection contre le niveau d'huile et une protection contre l'arrêt du refroidisseur. La protection non électrique agit selon les exigences du site pour déclencher ou envoyer des signaux.
1. Protection contre les gaz
Lorsque la défaillance interne du transformateur, en raison du rôle du courant de court-circuit et de l'arc de point de court-circuit, le transformateur interne produira beaucoup de gaz, en même temps la vitesse du débit d'huile du transformateur, l'utilisation du débit de gaz et d'huile pour obtenir une protection est appelée protection contre les gaz.
(1) Protection contre les gaz légers : lorsqu'un léger défaut ou une anomalie se produit à l'intérieur du transformateur, la surchauffe locale du point de défaut provoque une dilatation partielle de l'huile, et le gaz dans l'huile forme des bulles et pénètre dans le relais de gaz. L'action de protection contre les gaz légers envoie un signal de gaz léger.
(2) Protection contre les gaz lourds : lorsqu'un défaut grave se produit dans le réservoir du transformateur, le courant de défaut est important et l'arc provoque la décomposition de l'huile du transformateur en grande quantité, ce qui entraîne une grande quantité de gaz et d'huile. Le déflecteur d'impact fait que le gaz lourd suit l'action de protection, envoie le signal de gaz lourd et le déclenchement de sortie, et le transformateur est coupé.
(3) La protection contre les gaz lourds est la principale protection contre la défaillance interne du réservoir de carburant, qui peut refléter diverses défaillances internes du transformateur. Lorsque le transformateur se produit quelques tours pour tourner le court-circuit, bien que le courant de défaut soit très important, mais dans la protection différentielle produite dans le courant différentiel peut ne pas être important, la protection différentielle peut refuser de fonctionner. Par conséquent, pour les défauts internes du transformateur, il est nécessaire de s'appuyer sur une protection contre les gaz lourds pour éliminer les défauts.
L'image
2, protection contre la pression
La protection contre la pression est également la principale protection contre les défauts internes de la cuve du transformateur. Avec libération de pression et protection contre les mutations de pression, utilisé pour refléter la pression de l'huile de transformateur.
3, protection de la température et du niveau d'huile
Lorsque la température du transformateur atteint la valeur d'avertissement, la protection de température envoie un signal d'alarme et démarre le refroidisseur de secours.
Lorsque le transformateur perd de l'huile ou abaisse le niveau d'huile pour d'autres raisons, le niveau d'huile est protégé et un signal d'alarme est envoyé.
4, le refroidisseur tout stop protection
Lorsque tous les refroidisseurs de transformateur en fonctionnement s'arrêtent, la température du transformateur augmente. S'il n'est pas manipulé à temps, l'isolation de l'enroulement du transformateur peut être endommagée. Par conséquent, lorsque tous les refroidisseurs s'arrêtent en fonctionnement du transformateur, la protection envoie un signal d'alarme et excise le transformateur après un long délai.
Quatre, protection différentielle
La protection différentielle du transformateur est la protection principale du volume d'électricité du transformateur, et sa portée de protection est la partie entourée par chaque transformateur de courant latéral. Dans cette plage se produit un court-circuit entre les enroulements, un court-circuit entre spires et d'autres défauts, une protection différentielle à l'action.
1, courant d'appel du transformateur
Le courant de champ produit lors de la chute du transformateur est appelé courant d'appel de champ. La taille du courant d'appel d'excitation est liée à la structure du transformateur, à l'angle de fermeture, à la capacité, à la rémanence avant la fermeture et à d'autres facteurs. La mesure montre que le courant d'appel est généralement de 2 à 6 fois le courant nominal et le maximum est supérieur à 8 fois le courant nominal. Étant donné que le courant d'appel ne circule que dans le transformateur du côté charge, il produira un courant différentiel important dans la boucle différentielle, entraînant un mauvais fonctionnement de la protection différentielle.
Le courant d'appel a les caractéristiques suivantes : a. La valeur du courant d'appel est très grande et contient une composante apériodique évidente ; B. La forme d'onde est pointue et discontinue ; C, il contient une composante harmonique évidente d'ordre élevé, en particulier la deuxième composante harmonique ; D. Le courant d'appel d'excitation est atténué.
Selon les caractéristiques ci-dessus du courant d'appel, afin d'éviter que le courant d'appel ne provoque un mauvais fonctionnement de la protection différentielle du transformateur, le projet utilise trois principes : contenu élevé en deuxième harmonique, asymétrie de la forme d'onde, angle de discontinuité de la forme d'onde pour réaliser le verrouillage de la protection différentielle.
2. Principe de freinage de deuxième harmonique
L'essence du freinage de deuxième harmonique est d'utiliser la composante de deuxième harmonique du courant différentiel pour déterminer si le courant différentiel est un courant de défaut ou un courant d'appel. Lorsque le pourcentage de la deuxième composante harmonique par rapport à la composante fondamentale est supérieur à une certaine valeur (généralement 20 %), le courant différentiel est jugé être causé par le courant d'appel et la protection différentielle est fermée.
Par conséquent, plus le rapport de freinage de deuxième harmonique est grand, plus le courant de deuxième harmonique contenu dans l'onde fondamentale autorisée est important et plus l'effet de freinage est mauvais.
3, protection différentielle à rupture rapide
Lorsqu'un défaut grave se produit à l'intérieur du transformateur et que le courant de défaut est suffisamment important pour entraîner une saturation du TC, le courant secondaire du TC contient également un grand nombre de composantes harmoniques. Selon la description ci-dessus, il est probable que la protection différentielle soit verrouillée ou retardée en raison du freinage de deuxième harmonique. Cela endommagerait sérieusement le transformateur. Pour résoudre ce problème, une protection différentielle à rupture rapide est généralement mise en place.
L'élément différentiel à rupture rapide est en fait un élément différentiel constant élevé de la protection différentielle longitudinale. Différent de l'élément différentiel général, il reflète la valeur effective du débit différentiel. Quelle que soit la forme d'onde du débit différentiel, la taille de la composante harmonique, tant que la valeur efficace du débit différentiel dépasse la valeur de réglage de la coupure de vitesse différentielle (généralement supérieure à la valeur de réglage de la protection différentielle), il supprimera immédiatement le transformateur, sans que le courant d'appel d'excitation et d'autres critères ne se bloquent.
Cinq, protection de secours du transformateur
La protection principale du transformateur est brièvement introduite, et la protection de secours du transformateur continue d'être introduite. Il existe de nombreux types de configuration de protection de secours des transformateurs. Ici, nous présentons brièvement les deux types de protection de secours du transformateur, qui sont la protection contre les surintensités à double verrouillage de tension et la protection de mise à la terre.
1, verrouillage à double pression sur la protection actuelle
La protection contre les surintensités à verrouillage de tension composée est la protection de secours pour le défaut de court-circuit entre les transformateurs de grande et moyenne taille. Convient aux transformateurs élévateurs, aux transformateurs de connexion au système et aux transformateurs abaisseurs dont la protection contre les surintensités ne peut pas répondre aux exigences de sensibilité. La tension composée composée d'une tension de séquence négative et d'une basse tension peut refléter divers défauts dans la plage de protection, réduire la valeur de réglage de la protection contre les surintensités et améliorer la sensibilité.
La protection contre les surintensités de tension composée est composée d'un élément de tension composé, d'un élément de surintensité et d'un élément de temps. Le courant d'accès de la protection est le courant TC TRIPHASÉ secondaire du côté local du transformateur, et la tension d'accès est la tension PT triphasée secondaire du côté local ou d'autres côtés du transformateur. Pour la protection du micro-ordinateur, la tension de ce côté peut être fournie à d'autres côtés via un logiciel, afin de garantir que n'importe quel côté de la maintenance PT peut toujours utiliser la protection complexe contre les surintensités de tension. La logique d'action est illustrée ci-dessous.
2, protection de mise à la terre du transformateur
La protection de secours contre les défauts de court-circuit à la terre des transformateurs de grande et moyenne taille est généralement : protection contre les surintensités homopolaires, protection contre les surtensions homopolaires, protection contre les écarts, etc. Ce qui suit est une brève introduction de trois modes de mise à la terre différents basés sur le point neutre.
(1) Le point neutre est directement mis à la terre
Pour les transformateurs dont la tension est de 110 kV et au-dessus du point neutre est directement mis à la terre, la protection de courant homopolaire doit être réglée sur le côté du système de mise à la terre à courant élevé pour refléter le défaut de mise à la terre. Pour les transformateurs qui sont directement mis à la terre des côtés supérieur et intermédiaire, la protection de courant homopolaire doit être dans la direction de chaque bus latéral.
Le principe de la protection de courant homopolaire est similaire à celui de la protection homopolaire de ligne, voir édition 30. Le courant homopolaire peut être dérivé du courant secondaire du TC du point neutre, ou du courant secondaire du TC triphasé du le côté local. La tension homopolaire connectée à l'élément directionnel peut être obtenue à partir de la tension du triangle d'ouverture TP du côté local ou de la tension triphasée secondaire du côté local. Dans le dispositif de protection de micro-ordinateur, adoptez principalement la manière auto-produite.
Pour les grands transformateurs à trois enroulements, la protection de courant homopolaire peut être à trois étages. Il y a une direction dans les sections I et II, et aucune direction dans la section III. Chaque section a généralement un retard à deux étages, avec un retard plus court pour réduire la plage de défaut (bus de saut ou commutateur local), avec un retard plus long pour retirer le transformateur (commutateur de saut à trois côtés). La configuration de protection spécifique dépend de la situation réelle.
Comme le montre la figure, après le fonctionnement de la protection de courant de direction homopolaire dans la section I ou II, le bus t1 ou T3 ou le commutateur local avec un court délai doit être sauté en premier pour réduire la portée de l'influence du défaut. Si la quantité de défaut est toujours là, le transformateur doit être coupé avec le commutateur à trois voies t2 ou T4 avec un long retard. Section III sans sens, le transformateur est directement supprimé par retard.
(2) le point neutre n'est pas mis à la terre
Le courant homopolaire passe par le point neutre du transformateur pour former la boucle homopolaire. Cependant, si tous les points neutres du transformateur sont mis à la terre, le courant de court-circuit au point de mise à la terre sera distribué à chaque transformateur, ce qui entraînera une diminution de la sensibilité de la protection homopolaire à maximum de courant. Par conséquent, afin de limiter le courant homopolaire dans une certaine plage, le nombre de transformateurs mis à la terre au point neutre est régulé.
Pour un transformateur non mis à la terre, une protection de tension homopolaire doit être configurée pour éviter les dommages de surtension au transformateur causés par un arc d'espacement au point de défaut lorsqu'un défaut de mise à la terre se produit.
Transformateur entièrement isolé en raison de son niveau d'isolation élevé du point neutre, lorsque le système se produit un défaut de mise à la terre, la première protection de courant homopolaire pour supprimer le transformateur de mise à la terre du point neutre, si le défaut existe toujours, puis la protection de tension homopolaire à supprimer le transformateur non mis à la terre du point neutre.
(3) Le point neutre est mis à la terre à travers l'espace de décharge
Tous les transformateurs hV sont semi-isolés et l'isolation de la bobine neutre à la terre est plus faible que les autres pièces. L'isolation neutre est sujette aux pannes. Par conséquent, vous devez configurer la protection d'espacement.
Le rôle de la protection d'écart est de protéger le point neutre de la sécurité d'isolement du transformateur non mis à la terre.
Comme illustré, un écart de rupture est installé entre le point neutre du transformateur et la terre. Lorsque l'interrupteur d'isolement de terre est fermé, le transformateur est directement mis à la terre et une protection contre les surintensités homopolaires est mise en place. Lorsque l'interrupteur d'isolement de mise à la terre est déconnecté, le transformateur est mis à la terre à travers l'espace et placé dans la protection d'espace.
La protection d'écart est réalisée en utilisant le courant d'écart 3I0 traversant le point neutre du transformateur et la tension du triangle d'ouverture 3U0 du bus PT comme critère.
Si le point neutre à l'emplacement du défaut est élevé, la panne d'écart, entraînant un grand courant d'écart 3I0, à ce moment, l'action de protection d'écart, après un délai pour retirer le transformateur. De plus, lorsque le système présente un défaut de mise à la terre, l'action de protection homopolaire du transformateur d'opération de mise à la terre du point neutre coupe d'abord le transformateur de mise à la terre du point neutre. Une fois que le système a perdu le point de masse, si le défaut existe toujours, la tension du triangle ouvert du bus PT 3U0 sera élevée et la protection contre les écarts fonctionnera également à ce moment.
Source : Pupitre électrique
