Canwin は電源変圧器の専門会社です & 電気機器メーカー
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Canwin は電源変圧器の専門会社です & 電気機器メーカー
変圧器は、継続的に稼働し、信頼性が高く、故障の可能性が少ない静的機器です。しかし、変圧器の大部分は屋外に設置されており、運転中の負荷や電力系統の短絡故障の影響を受けるため、運転中のさまざまな故障や異常状態は避けられません。
変圧器は、継続的に稼働し、信頼性が高く、故障の可能性が少ない静的機器です。しかし、変圧器の大部分は屋外に設置されており、運転中の負荷や電力系統の短絡故障の影響を受けるため、運転中のさまざまな故障や異常状態は避けられません。
1.変圧器の一般的な障害と異常
変圧器の故障は、内部故障と外部故障に分けることができます。
内部故障とは、巻線の相間短絡故障、単相巻線のターン間短絡故障、巻線と鉄心間の短絡故障、巻線切断故障など、ケース内で発生する故障を指します。等
外部障害とは、変圧器の外部リード線間のさまざまな相短絡障害と、リード線絶縁ブッシングがケースをフラッシュオーバーしたときに発生する単相接地障害を指します。
変圧器の故障は大きな害を及ぼします。特に内部故障が発生した場合、短絡電流による高温アークにより、変圧器巻線の絶縁体や鉄心が焼損するだけでなく、変圧器油が分解して大量のガスが発生し、変圧器が発生します。シェルの変形、さらには爆発。したがって、変圧器が故障した場合は、変圧器を取り外す必要があります。
変圧器の異常は、主に過負荷、油面低下、過電流による外部短絡、運転中の変圧器油温が高すぎる、巻線温度が高すぎる、変圧器圧力が高すぎる、冷却システムの故障です。変圧器が異常な場合は、警報信号を発する必要があります。
2、変圧器保護構成
短絡障害の主な保護：縦方向の差動保護、重ガス保護など。
短絡故障バックアップ保護：主に複合電圧ロック過電流保護、ゼロシーケンス（方向）過電流保護、低インピーダンス保護など。
異常動作保護：主に過負荷保護、過励起保護、軽質ガス保護、ニュートラルギャップ保護、温度オイルレベルおよび冷却システム障害保護。
3つの非電気的保護
石油、ガス、温度、およびその他の非電気ボリュームで構成される変圧器保護は、非電気保護と呼ばれます。主にガス保護、圧力保護、温度保護、オイルレベル保護、クーラーストップ保護があります。非電気的保護は、サイトがトリップまたは信号を送信するために必要なように機能します。
1.ガス保護
変圧器の内部故障の場合、短絡電流と短絡点アークの役割により、変圧器の内部は大量のガスを生成すると同時に、変圧器のオイルの流れの速度、ガスとオイルの流れの使用保護を達成することはガス保護と呼ばれます。
（1）軽ガス保護：変圧器内部に軽微な故障や異常が発生した場合、故障箇所の局所的な過熱により部分的な油膨張が発生し、油中のガスが気泡を形成してガスリレーに入ります。軽質ガス保護作用により軽質ガス信号を送信します。
（2）重ガス保護：変圧器タンクに重大な故障が発生すると、故障電流が大きくなり、アークにより変圧器油が大量に分解し、大量のガスと油が流れます。衝撃バッフルは、重質ガスを保護作用に追従させ、重質ガス信号と出口トリップを送信し、変圧器が遮断されます。
（3）重ガス保護は、燃料タンクの内部故障の主な保護であり、変圧器のさまざまな内部故障を反映する可能性があります。変圧器が数回転して短絡する場合、故障電流は非常に大きいですが、差動電流で生成される差動保護では大きくない場合があり、差動保護は動作を拒否する場合があります。したがって、変圧器の内部障害については、障害を取り除くために重いガス保護に依存する必要があります。
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2、圧力保護
圧力保護は、変圧器タンクの内部障害に対する主な保護でもあります。変圧器油の圧力を反映するために使用される、圧力解放および圧力突然変異保護を備えています。
3、温度とオイルレベルの保護
変圧器の温度が警告値まで上昇すると、温度保護装置がアラーム信号を送信し、スタンバイクーラーを起動します。
変圧器が油漏れしたり、その他の理由で油面が低下した場合、油面が保護され、警報信号が送信されます。
4、クーラーはすべて停止保護
運転中のすべての変圧器クーラーが停止すると、変圧器の温度が上昇します。時間内に取り扱わないと、トランス巻線の絶縁が損傷する可能性があります。したがって、すべてのクーラーが変圧器の動作で停止すると、保護はアラーム信号を送信し、長い時間の遅延の後に変圧器を切除します。
4、差動保護
変圧器の差動保護は変圧器の電力量の主な保護であり、その保護範囲は各側の変流器に囲まれた部分です。この範囲では、巻線の短絡、ターン間の短絡、およびその他の障害の間に発生し、動作に対する保護が異なります。
1、変圧器の突入電流
変圧器が落下したときに発生する界磁電流は、界磁突入電流と呼ばれます。励起突入電流のサイズは、変圧器の構造、閉鎖角度、容量、閉鎖前の残留磁気、およびその他の要因に関連しています。測定によると、突入電流は通常定格電流の2〜6倍であり、最大値は定格電流の8倍以上です。突入電流は充電側の変圧器にのみ流れるため、差動ループに大きな差動電流が発生し、差動保護の誤動作が発生します。
突入電流には次の特性があります。突入電流の値は非常に大きく、明らかな非周期成分が含まれています。 B.波形は尖っており、不連続です。 C、明らかな高次高調波成分、特に2次高調波成分が含まれています。 D.励起突入電流が減衰します。
上記の突入電流の特性により、突入電流による変圧器の差動保護の誤動作を防止するために、プロジェクトでは、高2次高調波成分、波形の非対称性、波形の不連続角度の3つの原則を使用して、差動保護のロックを実現します。
2.2次高調波ブレーキの原理
2次高調波ブレーキの本質は、差動電流の2次高調波成分を使用して、差動電流が故障電流であるか突入電流であるかを判断することです。基本波成分に対する2次高調波成分の割合が一定値（通常20％）を超えると、突入電流による差動電流と判断し、差動保護を解除します。
したがって、2次高調波制動率が大きいほど、許容基本波に含まれる2次高調波電流が大きくなり、制動効果が低下します。
3、差動クイックブレーク保護
変圧器の内部で重大な障害が発生し、障害電流がCT飽和につながるほど大きい場合、CTの2次電流にも多数の高調波成分が含まれます。上記の説明によると、2次高調波ブレーキにより差動保護がロックまたは遅延する可能性があります。これは変圧器に深刻な損傷を与えます。この問題を解決するために、通常、差動クイックブレーク保護が設定されます。
差動クイックブレークエレメントは、実際には縦方向差動保護の高定数差動エレメントです。一般的な差動要素とは異なり、差動フローの実効値を反映します。差動フローの波形、高調波成分のサイズに関係なく、差動フローの実効値が差動速度遮断の設定値（通常は差動保護の設定値よりも大きい）を超えている限り、励起突入電流やその他の基準をロックすることなく、変圧器をすぐに取り外します。
5、変圧器のバックアップ保護
変圧器の主な保護が簡単に紹介され、変圧器のバックアップ保護が引き続き導入されます。変圧器のバックアップ保護構成には多くの種類があります。ここでは、変圧器の2種類のバックアップ保護、つまり二重電圧ロック過電流保護と接地保護について簡単に紹介します。
1、電流保護に対する二重圧力ロック
複合電圧ロッキング過電流保護は、大規模および中規模の変圧器間の短絡の障害に対するバックアップ保護です。過電流保護が感度要件を満たすことができない昇圧変圧器、システム接続変圧器、および降圧変圧器に適しています。負のシーケンス電圧と低電圧で構成される複合電圧は、保護範囲内のさまざまな障害を反映し、過電流保護の設定値を下げ、感度を向上させることができます。
複合電圧過電流保護は、複合電圧要素、過電流要素、および時間要素で構成されます。保護のアクセス電流は、変圧器のローカル側での2次三相CT電流であり、アクセス電圧は、変圧器のローカル側または他の側での2次三相PT電圧です。マイクロコンピュータ保護の場合、PTメンテナンスのいずれの側でも複雑な電圧過電流保護を使用できるように、ソフトウェアを介してこの側の電圧を他の側に提供できます。アクションロジックを以下に示します。
2、変圧器の接地保護
大中型変圧器の地絡短絡障害のバックアップ保護は、通常、ゼロシーケンス過電流保護、ゼロシーケンス過電圧保護、ギャップ保護などです。以下は、ニュートラルポイントに基づく3つの異なる接地モードの簡単な紹介です。
（1）中性点は直接接地されています
電圧が110kVで中性点を超える変圧器が直接接地されている場合は、接地障害を反映するために、大電流接地システムの側面にゼロシーケンス電流保護を設定する必要があります。ハイサイドとミドルサイドの両方で直接接地されているトランスの場合、ゼロシーケンス電流保護は各サイドバスの方向にある必要があります。
ゼロシーケンス電流保護の原理は、ラインゼロシーケンス保護の原理に似ています。問題30を参照してください。ゼロシーケンス電流は、中性点の2次CT電流、またはの2次三相CT電流から導出できます。ローカル側。指向性要素に接続されたゼロシーケンス電圧は、ローカル側のPTオープニングトライアングル電圧またはローカル側の2次三相電圧から取得できます。マイコン保護装置では、主に自作方式を採用しています。
大型の3巻線変圧器の場合、ゼロシーケンス電流保護は3段階にすることができます。セクションIとIIには方向性があり、セクションIIIには方向性がありません。各セクションには通常2段階の遅延があり、障害範囲を縮小するための遅延が短く（ジャンプバスまたはローカルスイッチ）、変圧器を取り外すための遅延が長くなります（ジャンプスリーサイドスイッチ）。具体的な保護構成は、実際の状況によって異なります。
図に示すように、セクションIまたはIIのゼロシーケンス方向電流保護の動作後、障害の影響範囲を減らすために、t1またはT3バスまたは短い遅延のローカルスイッチを最初にジャンプする必要があります。障害の量がまだ残っている場合は、t2またはT4の3方向スイッチを使用して、遅延を長くして変圧器を遮断する必要があります。指示のないセクションIIIでは、変圧器は遅延によって直接取り外されます。
（2）中性点が接地されていない
ゼロシーケンス電流はトランスの中性点を通過してゼロシーケンスループを形成します。ただし、変圧器の中性点をすべて接地すると、接地点での短絡電流が各変圧器に分配されるため、ゼロシーケンス過電流保護の感度が低下します。したがって、ゼロシーケンス電流を特定の範囲に制限するために、中性点に接地される変圧器の数が調整されます。
接地されていない変圧器の場合、接地障害が発生したときに障害点でのギャップアークによって引き起こされる変圧器への過電圧損傷を防ぐために、ゼロシーケンス電圧保護を構成する必要があります。
中性点の絶縁レベルが高いため完全に絶縁された変圧器、システムで地絡が発生した場合、最初のゼロシーケンス電流保護で中性点接地変圧器を取り外し、障害がまだ存在する場合はゼロシーケンス電圧保護で取り外します中性点の接地されていない変圧器。
（3）中性点は放電ギャップを介して接地されます
すべての高圧変圧器は半絶縁されており、中性コイルのアースへの絶縁は他の部品よりも弱いです。中性断熱材は破損しやすいです。したがって、クリアランス保護を構成する必要があります。
ギャップ保護の役割は、接地されていない変圧器の絶縁安全性の中立点を保護することです。
示されているように、ブレークダウンギャップは変圧器の中性点と地面の間に設置されています。接地遮断スイッチを閉じると、変圧器は直接接地され、ゼロシーケンス過電流保護が行われます。接地絶縁スイッチが切断されると、変圧器はギャップを介して接地され、ギャップ保護に入ります。
ギャップ保護は、変圧器の中性点を流れるギャップ電流3I0とバスPTの開三角電圧3U0を基準として実現されます。
障害箇所の中性点が上昇すると、ギャップが破壊され、変圧器を取り外すのが遅れた後、ギャップ保護アクションである大きなギャップ電流3I0が発生します。さらに、システムに接地障害がある場合、中性点接地操作変圧器のゼロシーケンス保護アクションは、最初に中性点接地変圧器を切断します。システムが接地点を失った後、障害がまだ存在する場合、バスPT 3U0のオープントライアングル電圧が大きくなり、この時点でギャップ保護も動作します。
出典：パワー説教壇
