변압기는 지속적으로 작동하는 정적 장비로 더 안정적이고 실패 가능성이 적습니다. 그러나 대부분의 변압기는 옥외에 설치되어 운전 중 부하와 전력계통의 단락사고의 영향을 받기 때문에 운전과정에서 각종 고장 및 이상상태가 불가피하다.
변압기는 지속적으로 작동하는 정적 장비로 더 안정적이고 실패 가능성이 적습니다. 그러나 대부분의 변압기는 옥외에 설치되어 운전 중 부하와 전력계통의 단락사고의 영향을 받기 때문에 운전과정에서 각종 고장 및 이상상태가 불가피하다.
1. 변압기의 일반적인 결함 및 이상
변압기 결함은 내부 결함과 외부 결함으로 나눌 수 있습니다.
내부고장이란 권선의 상간단락고장, 단상권선의 턴간단락, 권선과 철심간 단락, 권선단선 등 케이스 내부에서 발생하는 고장을 말하며, 등.
외부고장은 변압기의 외부 도선 사이의 각종 상단락사고와 도선 절연부싱이 케이스를 통해 섬락하여 발생하는 단상 지락을 말한다.
변압기 고장은 큰 피해를 줍니다. 특히 내부고장이 발생하면 단락전류에 의해 발생하는 고온아크는 변압기 권선의 절연체와 철심을 태울 뿐만 아니라 변압기 오일이 분해되어 많은 양의 가스를 발생시켜 변압기가 쉘 변형 및 폭발. 따라서 변압기가 고장 나면 제거해야 합니다.
변압기 이상은 주로 과부하, 오일 레벨 감소, 과전류로 인한 외부 단락, 변압기 오일 온도 실행 너무 높음, 권선 온도 너무 높음, 변압기 압력 너무 높음 및 냉각 시스템 고장입니다. 변압기가 비정상인 경우 경보 신호를 제공해야 합니다.
2, 변압기 보호 구성
단락 오류의 주요 보호: 종방향 차동 보호, 중가스 보호 등
단락 오류 백업 보호: 주로 복합 전압 잠금 과전류 보호, 제로 시퀀스(방향) 과전류 보호, 저임피던스 보호 등
비정상적인 작동 보호: 주로 과부하 보호, 과 여기 보호, 가벼운 가스 보호, 중립 갭 보호, 온도 오일 레벨 및 냉각 시스템 고장 보호.
셋, 비전기적 보호
오일, 가스, 온도 및 기타 비전기 볼륨으로 구성된 변압기 보호를 비전기 보호라고 합니다. 주로 가스 보호, 압력 보호, 온도 보호, 오일 레벨 보호 및 냉각기 정지 보호가 있습니다. 비전기적 보호는 신호를 보내거나 트립하기 위해 사이트에서 요구하는 대로 작동합니다.
1. 가스 보호
단락 전류 및 단락 포인트 아크의 역할로 인해 변압기 내부 고장이 발생하면 변압기 내부는 많은 가스를 생성함과 동시에 변압기 오일 흐름의 속도, 가스 및 오일 흐름을 사용하여 보호를 달성하는 것을 가스 보호라고 합니다.
(1) 가벼운 가스 보호 : 변압기 내부에 약간의 결함이나 이상이 발생하면 결함 지점의 국부적 과열로 인해 부분적인 오일 팽창이 발생하고 오일의 가스가 거품을 형성하여 가스 릴레이에 들어갑니다. 가벼운 가스 보호 조치는 가벼운 가스 신호를 보냅니다.
(2) 중가스 보호 : 변압기 탱크에 심각한 오류가 발생하면 오류 전류가 크고 아크로 인해 변압기 오일이 대량으로 분해되어 많은 양의 가스와 오일이 흐릅니다. 충격 배플은 무거운 가스가 보호 조치를 따르도록하고 무거운 가스 신호와 출구 트립을 보내고 변압기가 차단됩니다.
(3) 무거운 가스 보호는 변압기의 다양한 내부 고장을 반영할 수 있는 연료 탱크의 내부 고장의 주요 보호입니다. 변압기가 단락을 일으키기 위해 몇 차례 발생하면 오류 전류가 매우 크지 만 차동 전류에서 생성 된 차동 보호가 크지 않을 수 있으며 차동 보호가 작동하지 않을 수 있습니다. 따라서 변압기 내부 결함의 경우 결함을 제거하기 위해 무거운 가스 보호 장치에 의존해야 합니다.
사진
2, 압력 보호
압력 보호는 또한 변압기 탱크의 내부 결함에 대한 주요 보호입니다. 압력 해제 및 압력 돌연변이 보호 기능으로 변압기 오일의 압력을 반영하는 데 사용됩니다.
3, 온도 및 오일 레벨 보호
변압기 온도가 경고 값까지 상승하면 온도 보호 장치가 경보 신호를 보내고 대기 냉각기를 시작합니다.
변압기에서 오일이 누출되거나 다른 이유로 오일 레벨이 낮아지면 오일 레벨이 보호되고 경보 신호가 전송됩니다.
4, 쿨러 올스톱 보호
작동 중인 모든 변압기 냉각기가 정지하면 변압기 온도가 상승합니다. 제때 처리하지 않으면 변압기 권선의 절연이 손상될 수 있습니다. 따라서 변압기 작동 중에 모든 냉각기가 정지하면 보호 장치에서 경보 신호를 보내고 오랜 시간 지연 후에 변압기를 절단합니다.
4, 차동 보호
변압기 차동 보호는 변압기 전력량의 주요 보호이며 보호 범위는 각 측면 변류기로 둘러싸인 부분입니다. 이 범위에서 권선 단락, 인터 턴 단락 및 기타 오류, 차동 보호 조치 사이에서 발생합니다.
1, 변압기 돌입 전류
변압기가 떨어질 때 생성되는 계자 전류를 계자 돌입 전류라고 합니다. 여자 돌입 전류의 크기는 변압기 구조, 폐쇄 각도, 용량, 폐쇄 전 잔류 및 기타 요인과 관련이 있습니다. 측정 결과 돌입 전류는 일반적으로 정격 전류의 2~6배이며 최대값은 정격 전류의 8배 이상입니다. 돌입 전류는 충전 측의 변압기에만 흐르기 때문에 차동 루프에 큰 차동 전류가 생성되어 차동 보호 오작동이 발생합니다.
돌입 전류에는 다음과 같은 특성이 있습니다. 돌입 전류의 값은 매우 크며 명백한 비주기적 구성 요소를 포함합니다. B. 파형은 뾰족하고 불연속적입니다. C, 그것은 명백한 고차 고조파 성분, 특히 두 번째 고조파 성분을 포함합니다. D. 여자 돌입 전류가 감쇠됩니다.
돌입 전류의 위 특성에 따라 돌입 전류가 변압기 차동 보호 오작동을 일으키는 것을 방지하기 위해 프로젝트는 높은 2차 고조파 함량, 파형 비대칭, 파형 불연속 각도의 세 가지 원칙을 사용하여 차동 보호 잠금을 실현합니다.
2. 2차 고조파 제동 원리
2차 고조파 제동의 본질은 차동 전류의 2차 고조파 성분을 사용하여 차동 전류가 고장 전류인지 돌입 전류인지 판단하는 것입니다. 기본 성분에 대한 2차 고조파 성분의 비율이 일정 값(보통 20%)보다 크면 차동 전류는 돌입 전류에 의한 것으로 판단하고 차동 보호를 닫습니다.
따라서, 2차 고조파 제동율이 클수록 허용 기본파에 포함되는 2차 고조파 전류가 많아져 제동 효과가 나빠진다.
3, 차동 빠른 휴식 보호
변압기 내부에 심각한 고장이 발생하고 고장 전류가 CT 포화로 이어질 만큼 큰 경우 CT 2차 전류에도 많은 고조파 성분이 포함됩니다. 위의 설명에 따르면 차동 보호 장치가 2차 고조파 제동으로 인해 잠기거나 지연될 가능성이 있습니다. 변압기가 심각하게 손상됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 일반적으로 차동 속단 보호가 설정됩니다.
차동 속단 요소는 실제로 종방향 차동 보호의 높은 일정한 차동 요소입니다. 일반 차동요소와 달리 차동유량의 실효값을 반영합니다. 차동 흐름의 파형이 어떻든 고조파 성분의 크기는 차동 흐름의 유효 값이 차동 속도 브레이크의 설정 값을 초과하는 한 (보통 차동 보호의 설정 값보다 높음), 여자 돌입 전류 및 기타 기준 잠금 없이 즉시 변압기를 제거합니다.
다섯, 변압기 백업 보호
변압기의 주요 보호 기능이 간략하게 소개되고 변압기의 백업 보호 기능이 계속 도입됩니다. 변압기의 백업 보호 구성에는 여러 종류가 있습니다. 여기서는 이중 전압 잠금 과전류 보호와 접지 보호의 두 가지 유형의 변압기 백업 보호를 간략하게 소개합니다.
1, 현재 보호에 이중 압력 잠금
복합 전압 잠금 과전류 보호는 대형 변압기와 중형 변압기 사이의 단락 오류에 대한 백업 보호입니다. 과전류 보호가 감도 요구 사항을 충족할 수 없는 승압 변압기, 시스템 연결 변압기 및 강압 변압기에 적합합니다. 음의 시퀀스 전압과 저전압으로 구성된 복합 전압은 보호 범위의 다양한 오류를 반영하고 과전류 보호 설정 값을 줄이고 감도를 향상시킬 수 있습니다.
복합 전압 과전류 보호는 복합 전압 요소, 과전류 요소 및 시간 요소로 구성됩니다. 보호접근전류는 변압기 국부측의 2차 THREE-PHASE CT 전류이고, 접근전압은 국부측 또는 변압기 타측의 2차 3상 PT 전압이다. 마이크로컴퓨터 보호를 위해 소프트웨어를 통해 이 측면의 전압을 다른 측면에 제공할 수 있으므로 PT 유지 보수의 모든 측면에서 여전히 복잡한 전압 과전류 보호를 사용할 수 있습니다. 액션 로직은 아래와 같습니다.
2, 변압기 접지 보호
대형 및 중형 변압기의 접지 단락 오류에 대한 백업 보호는 일반적으로 제로 시퀀스 과전류 보호, 제로 시퀀스 과전압 보호, 갭 보호 등입니다. 다음은 중성점을 기반으로 하는 세 가지 다른 접지 모드에 대한 간략한 소개입니다.
(1) 중성점이 직접 접지됨
전압이 110kV 이상인 변압기는 중성점 이상을 직접 접지하는 경우 접지 오류를 반영하기 위해 고전류 접지 시스템 측에 제로 시퀀스 전류 보호를 설정해야 합니다. 하이 사이드와 중간 사이드 모두에 직접 접지된 변압기의 경우 제로 시퀀스 전류 보호는 각 사이드 버스 방향에 있어야 합니다.
제로 시퀀스 전류 보호의 원리는 라인 제로 시퀀스 보호의 원리와 유사합니다. 문제 30을 참조하십시오. 제로 시퀀스 전류는 중성점의 2차 CT 전류 또는 2차 3상 CT 전류에서 파생될 수 있습니다. 지역 측. 방향성 소자에 연결된 제로 시퀀스 전압은 로컬 측의 PT 개방 삼각형 전압 또는 로컬 측의 2차 3상 전압에서 얻을 수 있습니다. 마이크로 컴퓨터 보호 장치에서는 주로 자체 생산 방식을 채택합니다.
대형 3권선 변압기의 경우 제로 시퀀스 전류 보호는 3단계가 될 수 있습니다. 섹션 I 및 II에는 방향이 있고 섹션 III에는 방향이 없습니다. 각 섹션에는 일반적으로 오류 범위를 줄이기 위해 더 짧은 지연(점프 버스 또는 로컬 스위치)과 변압기 제거를 위한 더 긴 지연(점프 3면 스위치)이 있는 2단계 지연이 있습니다. 특정 보호 구성은 실제 상황에 따라 다릅니다.
그림과 같이 섹션 I 또는 II의 제로 시퀀스 방향 전류 보호 작동 후 짧은 지연이 있는 t1 또는 T3 버스 또는 로컬 스위치를 먼저 점프하여 오류의 영향 범위를 줄여야 합니다. 결함 수량이 여전히 존재하는 경우, 변압기는 긴 지연을 갖는 t2 또는 T4 3방향 스위치로 차단되어야 합니다. 섹션 III은 방향이 없으며 지연에 의해 변압기가 직접 제거됩니다.
(2) 중성점이 접지되지 않음
제로 시퀀스 전류는 변압기의 중성점을 통과하여 제로 시퀀스 루프를 형성합니다. 그러나 변압기의 모든 중성점이 접지되면 접지점의 단락 전류가 각 변압기에 분배되어 제로 시퀀스 과전류 보호의 감도가 감소합니다. 따라서 제로 시퀀스 전류를 특정 범위로 제한하기 위해 중성점에 접지되는 변압기의 수를 조절합니다.
접지되지 않은 변압기의 경우 접지 오류가 발생할 때 오류 지점에서 갭 아크로 인한 변압기 과전압 손상을 방지하기 위해 제로 시퀀스 전압 보호를 구성해야 합니다.
중성점의 높은 절연 수준으로 인해 완전히 절연된 변압기, 시스템 접지 오류가 발생할 때 중성점 접지 변압기를 제거하기 위한 첫 번째 제로 시퀀스 전류 보호, 오류가 여전히 존재하는 경우 제거하기 위한 제로 시퀀스 전압 보호 중성점 접지되지 않은 변압기.
(3) 중성점은 방전 갭을 통해 접지됩니다.
모든 hV 변압기는 반절연되어 있으며 접지에 대한 중성 코일의 절연은 다른 부품보다 약합니다. 중성 절연은 파손되기 쉽습니다. 따라서 클리어런스 보호를 구성해야 합니다.
갭 보호의 역할은 접지되지 않은 변압기 절연 안전의 중성점을 보호하는 것입니다.
그림과 같이 변압기의 중성점과 접지 사이에 항복 갭이 설치됩니다. 접지 절연 스위치가 닫히면 변압기가 직접 접지되고 제로 시퀀스 과전류 보호 장치가 장착됩니다. 접지 절연 스위치가 분리되면 변압기가 간격을 통해 접지되고 간격 보호 장치에 넣습니다.
갭 보호는 변압기의 중성점을 통해 흐르는 갭 전류 3I0과 버스 PT의 개방 삼각형 전압 3U0을 기준으로 사용하여 실현됩니다.
결함 위치에 대한 중성점이 상승하면 갭 항복으로 인해 큰 갭 전류 3I0이 발생하며, 이때 갭 보호 조치가 지연된 후 변압기를 제거합니다. 또한 시스템에 접지 오류가 있는 경우 중성점 접지 작업 변압기 제로 시퀀스 보호 조치가 먼저 중성점 접지 변압기를 차단합니다. 시스템이 접지점을 잃은 후 오류가 여전히 존재하면 버스 PT 3U0의 개방 삼각형 전압이 커지고 이 때 갭 보호도 작동합니다.
출처: 강단