변압기 차동 보호 및 기타 차동 보호 제품 | 캔윈

또한 주로 낮은 오일 레벨, 높은 오일 온도 또는 압력, 높은 변압기 중성점 전압, 과부하, 과전류, 과여자 등 변압기의 몇 가지 비정상적인 작동 조건이 있습니다.

다른 결함이나 비정상적인 작업 조건을 모니터링하기 위해 기본 보호와 백업 보호로 구분되는 다양한 보호 기능을 설정했으며 기본 보호 기능은 빠른 동작 특성을 가지고 있습니다.

파트 2: 차동 보호

종방향 차동 보호는 변압기의 주요 보호 중 하나이며 보호는 순간적으로 작동하여 각 측면의 스위치를 트립합니다. 보호 영역은 변압기 본체, 변류기와 변압기 사이의 리드 아웃 라인을 포함하여 차동 보호의 각 측면에 있는 변류기 사이의 부분입니다. 2017년 220kV 변전소 2번 주변압기의 35kV측 어레스터에 AB상 플래시오버가 발생했고 어레스터 섀시가 방전으로 파손됐다. 35kV 어레스터는 주변압기의 저압측 유변변압기와 주변압기 사이에 위치하였기 때문에 종방향 차이의 보호범위 내에 있었다. 두 세트의 주 변압기 보호 장치가 모두 올바르게 작동했으며 결함이 분리되었습니다.

01

차동 보호의 기본 논리

기존의 변압기 세로 차동 보호는 마이크로 컴퓨터 보호 장치를 채택하고 각 위상의 전류는 각각 보호 장치에 들어가며 세로 차동 보호는 소프트웨어 알고리즘에 의해 실현됩니다. 종방향 차동 보호의 기본 원리를 설명하기 위해 한 단계를 예로 들어 보겠습니다.

보호 장치에 의해 "느껴지는" 차동 전류는 두 코일의 2차 전류의 벡터 합입니다. 그림 1에서와 같이 시스템이 정상적으로 동작 중이거나 외부에서 단락되었을 때 두 코일의 2차 전류는 크기가 같고 극성이 반대이며 차동 전류는 0이며 보호 장치는 0에서 동작하지 않는다. 이 시간. 그림 2와 같이 보호 범위 내에서 지락 사고가 발생하면 2차 전류의 크기와 극성이 동일하며 차동 전류는 2차 전류의 합이 됩니다. 차동 시작 값에 도달하면 보호가 작동합니다.

위의 유변학적 2차 코일 연결 방법을 기반으로 종방향 차동 보호는 위상 조정, 제로 시퀀스 전류 제거 및 진폭 변환을 다른 측면의 전류 벡터에 추가하여 차동 전류 계산 방법을 형성한 다음 비율 제동을 도입합니다. 특성 곡선. 보호의 기본 논리를 구성합니다.

YN-d11 배선을 예로 들면, 배선 다이어그램과 전류 페이저 다이어그램이 그림 3에 나와 있습니다. 하이 사이드 페이저와 로우 사이드 페이저 사이에 30°의 각도 차이가 있기 때문에 두 전류의 벡터 합이 정상 동작시에는 0이 아니므로 먼저 위상 변환이 필요합니다. 변환 후 동일한 위상의 높은 쪽과 낮은 쪽은 동일한 위상을 갖습니다.

위상 변환에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 Y 측을 기반으로 하여 d 측 전류 위상이 "앵글 스타"라고 하는 Y 측 전류 위상과 일치하도록 가장 일반적인 앵글 스타 보호는 Narui입니다. Jibao RCS-978 등의 변환 공식은 다음과 같습니다.

다른 하나는 d면을 기준으로 하여 Y면의 현재 위상이 d면의 위상과 일치하도록 "별 회전 각도"라고 합니다. 기존 보호 장치의 대부분은 별 회전 각도 방식을 채택하며 변환 공식은 다음과 같습니다.

제로 시퀀스 전류 제거의 목적은 세로 차동 보호 장치의 오작동을 방지하는 것입니다. YN-d 배선의 경우 고전압측 외부에서 지락사고가 발생하면 고전압 Y측에는 영상전류가 흐르지만 저전압 d측에는 영상전류가 흐르지 않고 영상전류가 흐르게 된다. -양쪽의 시퀀스 전류는 균형을 이룰 수 없으므로 차동 보호 기능이 오작동합니다. "별 회전 각도" 변환 모드에서는 Y측의 위상 변이 후 두 전류 간의 차이가 제로 전류를 필터링하므로 조치를 취할 필요가 없습니다. "각도-별" 변환 모드에서 제로 시퀀스 전류 보상은 Y측 전류 벡터에서 수행되며 보상 공식은 다음과 같습니다.

변압기의 변태비와 각 변의 유변변태비의 차이로 인해 정상운전시나 외부고장시에는 변압기 각 변의 차동전류의 2차 진폭이 같을 수 없다. 이때 진폭환산을 하여 한쪽의 전류값을 기준으로 하고 다른 쪽의 전압과 유변비에 따라 평형계수를 계산하고 다른 쪽의 전류를 곱하여 주어야 한다. 장치 차동 흐름의 내부 계산이 0이 되도록 균형 계수 옆에 있습니다.

내부 결함의 경우 동작 감도를 더욱 향상시키고 외부 결함의 불균형 전류를 안정적으로 피하기 위해 종방향 차동 보호 장치는 비율 제동 특성 곡선이 있는 차동 요소를 채택합니다. 비율 제동 곡선의 세로축은 차동 전류, 가로축은 제동 전류, 곡선의 상단 부분은 동작 영역, 하단 부분은 제동 영역입니다. 기존의 특성곡선은 크게 2분할 점선형과 3분할 점선형의 2종류로 나뉩니다.

2분할 파선 비율 제동 곡선은 그림 4의 왼쪽 그림에 나와 있습니다. 곡선은 원점을 통과하는 ABC 유형 또는 원점을 통과하지 않는 ABD 유형이 될 수 있습니다. 대부분의 장치는 ABC 유형입니다.

3분할 파선비 제동곡선은 그림 4의 오른쪽 그림과 같이 두 가지로 세분할 수 있는데 하나는 AB분할에 대한 수평선이고 다른 하나는 AB분할에 대한 사선이다. AB 구간에 수평선이 있는 장비에는 Guodian Nanzi PST-1200U, ABB의 RET-316, Xuji WBH-801 및 SEL-387이 포함되며 AB 구간에 사선이 있는 장비에는 Sifang CSC-326, Shenrui PRS가 포함됩니다. -778 및 사우스 스위스 RCS-978.

02

차동 보호를 확인하는 방법

종방향 차동 보호 보호 검증은 비율 제동 특성 곡선에 따라 수행되며 곡선 위의 보호가 작동하고 곡선 아래의 보호가 작동하지 않습니다.

1) 점을 선택합니다. 종방향 차동 보호 검증을 위해 3-5개 지점을 선택합니다. 첫 번째 지점은 최소 작동 전류 Iop.min을 확인하기 위해 그림 4의 수직축에서 선택됩니다. 두 번째 및 세 번째 포인트는 변곡점 전류 Ires를 확인하기 위해 변곡점에서 선택됩니다. 또한 각 경사면에서 한 점을 선택하여 경사도를 확인합니다.

2) 값을 계산합니다. 시작 값 전류, 균형 계수 및 변압기 각 측면의 균형을 계산하십시오. 그런 다음 장치의 비율 제동 곡선에 따라 각 체크 포인트의 각 측면의 현재 크기와 위상 각도를 계산합니다.

3) 곡선을 확인합니다. 고정변수 방식을 적용하여 하나의 전류를 체크 포인트에 고정하고 다른 하나의 전류의 크기를 변경하여 체크 포인트를 동작 영역과 제동 영역으로 상하 이동시켜 보호 장치가 정상적으로 작동하는지 확인합니다.

03

차동 보호를 위한 보조 부품

차동 보호를 보다 안정적으로 만들기 위해 보호 논리에는 시작, 빠른 중단 및 잠금과 같은 구성 요소도 포함됩니다.

1) 시동 요소: 시동 변수에는 3상 차동 전류의 최대값, 전류 변이량 등이 포함됩니다. 시동 변수가 임의의 시동 값보다 크면 보호 장치가 차동 보호를 엽니다.

2) 차동 급속 차단 요소: 높은 단락 전류 레벨에서 변류기의 포화로 인해 2차 고조파가 큰 제동 토크를 생성하고 차동 요소가 움직이지 않습니다. 보호 거부를 방지하기 위해 차동 신속 작동 요소가 장치에 설치됩니다. 단락 전류가 정격 전류의 4~10배에 도달하면 속단 소자가 빠르게 콘센트로 이동합니다. 또한, 큰 단락 전류가 있을 때 각 측 변류기의 과도 특성의 불일치로 인한 보호 장치의 오작동을 방지하기 위해 각 측 변류기의 해당 특성은 차동 변압기를 포함한 주요 기기의 보호는 일관성이 있어야 합니다(18대책 15.1.10). 변전소 2번 주변압기의 고압측은 2/3배선의 2번째 줄에 연결하고, 이 줄은 또 다른 결속선과 연결한다. 2017년 스트링 내 스위치의 B상에서 단상 지락사고가 발생하여 주변압기 본체에 차동보호장치 2세트 긴급 차단 요소가 작동하여 주변압기 양쪽의 스위치를 차단하고, 타이 라인의 양쪽에 있는 분할 위상 전류 차동 보호는 해당 사이드 스위치의 B 위상을 차단한 다음 단상 재폐로에 성공합니다.

3) 여자돌입차단소자 : 낙하변압기와 변압기부 외부의 단락을 차단하면 큰 여자돌입전류가 발생한다. 여자돌입전류에 의한 차동전류로 인한 장치의 오작동을 방지하기 위하여 돌입전류차단소자를 설정하여 종단차보호, 파형왜곡(간헐 또는 비대칭 차동전류파형), 고조파성분식별( 2차 또는 3차 고조파 성분), 여자 돌입 전류의 퍼지 식별 식별. 그러나 변압기가 실제로 에어드랍될 때, 특히 첫 번째 에어드롭의 경우 본체의 불충분한 자기 소거로 인해 차동 보호 장치가 여전히 오작동을 일으키고 에어드롭된 차동 전류의 고조파 성분이 고조파 성분 차단 임계값보다 낮을 수 있습니다. 변압기 빈 충전에 대한 잔류 자기의 영향을 근본적으로 제거하기 위해 자기 소거 조치를 취하고 다른 빈 충전을 수행하거나 일시적으로 2차 고조파 차단 임계값을 낮춰 주 변압기의 정상 작동을 보장할 수 있습니다.

4) CT 단선소자 : CT 2차상 단선시 차동전류는 단선상의 부하전류로 보호기능이 오작동할 수 있다. 이때 영상전류, 상전류 변화, 상전압의 비정상적 급강하 등을 이용하여 CT 단선을 판단할 수 있다.

5) CT포화차단소자 : 외부고장이 발생하면 CT포화로 인해 차동보호가 오작동을 일으키므로 보호장치에 CT포화차단 검출소자를 장착한다. CT가 포화되면 CT가 일정 시간 동안 포화된 후 차동 전류가 발생하므로 장치는 제동 전류와 차동 전류의 타이밍 일관성을 사용하여 CT가 포화되었는지 여부를 판단합니다. 또한 CT 포화가 변압기 종방향 차동 보호에 미치는 영향을 최소화하기 위해 정확한 제한 계수(ALF) 및 더 높은 정격 변곡점 전압을 가진 변류기(18개 항목 대책 15.1.12).

파트 3: 기타 차동 보호 소개

1.

분할 측면 차동 보호

분할측 차동보호는 변압기의 Y측 권선을 보호 대상으로 하는 차동보호로서 위상에 따라 각 측 권선의 첫 번째와 마지막 CT로 구성된다. 그림 5의 자체 결합 위상 A를 예로 들면 보호 장치는 TA1A, TA2a' 및 TA3A로 구성됩니다. Kirchhoff의 전류 법칙에 따르면 양쪽 끝의 전류 간에 전자기 결합 관계가 없으므로 보호에는 돌입 전류 차단 요소, 차동 스냅 동작 요소 및 과여기 차단 요소가 필요하지 않습니다. 또한 분할 측 차동 보호 장치의 작동 전류 고정 값은 낮고 감도는 세로 차동 보호 장치보다 높습니다. 그러나 이 보호의 단점은 인터턴 단락을 보호할 수 없다는 것입니다.

2.

분할 위상 차동 보호

상분할 차동보호는 변압기의 각 상 권선을 보호대상으로 하는 차동보호로서 각 상 권선의 각 측에 CT로 구성된다. 예시). 이러한 보호는 변압기의 저압측 도선을 제외한 특정 상의 모든 고장을 반영할 수 있으나 돌입전류 차단 소자가 필요하다.

삼.

저전압 측 셀 차동 보호

위상 분할 차동 보호에는 저전압 측의 리드선에 대한 보호 범위가 없기 때문에 셀 차동은 위상 분할 차동에 대한 보완책으로 도입됩니다. 저압측 커뮤니티의 차동 보호는 저압측 삼각 2상 권선의 내부 CT와 2상 권선의 차동 전류를 반영하는 CT로 구성됩니다. 돌입 차단 요소이지만 회전 간 오류에는 응답하지 않습니다.

4.

제로 시퀀스 차동 보호

제로 시퀀스 차동 보호는 변압기의 중성점 측에 있는 제로 시퀀스 전류 트랜스포머와 변압기의 스타 측에 있는 전류 트랜스포머의 제로 시퀀스 회로로 구성됩니다. 그림 6과 7은 각각 영역 외부와 영역 내부에서 접지 오류가 발생할 때 전류 루프입니다. 유사하게, 이 보호 장치의 2차 전류는 전자기 결합 관계가 없으므로 보호 장치에는 여자 돌입 전류 차단 요소 또는 과여자 차단 요소가 필요하지 않습니다. 동시에 변압기 권선의 접지 오류에 더 민감합니다. 그러나 제로 시퀀스 차동 보호는 고압 및 고압 측의 내부 지락만 반영할 수 있으며 턴 간 단락을 보호할 수 없습니다.

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