Дифференциальная защита трансформатора и другие продукты дифференциальной защиты | КАНВИН

Кроме того, существует несколько ненормальных условий работы трансформатора, в основном в том числе низкий уровень масла, высокая температура или давление масла, высокое напряжение нейтральной точки трансформатора, перегрузка, перегрузка по току, перевозбуждение и т. д.

Чтобы отслеживать различные неисправности или ненормальные условия работы, мы установили различные защиты, которые делятся на основную защиту и резервную защиту, причем основная защита имеет характеристики быстрого действия.

Часть 2: Дифференциальная защита

Продольная дифференциальная защита является одной из основных защит трансформатора, и защита срабатывает мгновенно, отключая выключатели с каждой стороны. Зона защиты представляет собой часть между трансформаторами тока с каждой стороны дифференциальной защиты, включая корпус трансформатора, отводящие линии между трансформатором тока и трансформатором. В 2017 г. на ОП на стороне 35 кВ ГТ № 2 ПС 220 кВ произошло перекрытие фазы АВ, и разрядом вышло из строя шасси ОПН; поскольку разрядник 35 кВ располагался между реологическим трансформатором и главным трансформатором на низковольтной стороне главного трансформатора, он находился в пределах зоны защиты от продольного перепада. Все два комплекта защиты главного трансформатора сработали правильно, и неисправность была локализована.

01

Базовая логика дифференциальной защиты

Существующая продольная дифференциальная защита трансформатора использует микрокомпьютерное защитное устройство, и ток каждой фазы поступает в защитное устройство соответственно, а продольная дифференциальная защита реализуется программным алгоритмом. Мы возьмем одну фазу в качестве примера, чтобы проиллюстрировать основной принцип продольной дифференциальной защиты.

Дифференциальный ток, «чувствуемый» защитным устройством, представляет собой векторную сумму вторичных токов двух катушек. Как показано на рис. 1, когда система работает нормально или имеет внешнее короткое замыкание, вторичные токи двух катушек имеют одинаковую величину и противоположную полярность, а дифференциальный ток равен 0, и защита не срабатывает при в это время. Как показано на рисунке 2, когда замыкание на землю происходит в пределах диапазона защиты, вторичные токи равны по величине и полярности, а дифференциальный ток представляет собой сумму вторичных токов. Когда достигается значение дифференциального пуска, срабатывает защита.

На основе метода соединения реологической вторичной обмотки, описанного выше, продольная дифференциальная защита добавляет регулировку фазы, устранение тока нулевой последовательности и преобразование амплитуды в векторы тока на разных сторонах, чтобы сформировать метод расчета дифференциального тока, а затем вводит коэффициент торможения. характеристическая кривая. Составьте базовую логику защиты.

Взяв в качестве примера проводку YN-d11, электрическая схема и диаграмма вектора тока показаны на рисунке 3. Можно видеть, что из-за разницы углов между векторами верхней и нижней сторон в 30° векторная сумма двух токов не равно 0 во время нормальной работы, и сначала требуется преобразование фазы. После преобразования верхняя и нижняя стороны одной и той же фазы имеют одинаковую фазу.

Существует два метода фазового преобразования, один из которых основан на стороне Y, так что фаза тока на стороне d соответствует фазе тока на стороне Y, называемой «угловой звездой», наиболее распространенной защитой угловой звезды является Наруи. Jibao RCS-978 и т. д., формула преобразования:

Другой основан на стороне d, так что текущая фаза стороны Y соответствует фазе стороны d, что называется «углом вращения звезды». Большинство существующих защитных устройств используют метод угла поворота звезды, а формула преобразования такова:

Целью устранения тока нулевой последовательности является предотвращение неправильного срабатывания продольной дифференциальной защиты. Для проводки YN-d, когда замыкание на землю происходит вне стороны высокого напряжения, ток нулевой последовательности протекает на стороне высокого напряжения Y, но ток нулевой последовательности отсутствует на стороне низкого напряжения d, и нулевой - последовательные токи с обеих сторон не могут быть уравновешены, поэтому дифференциальная защита не будет работать. В режиме преобразования «угол вращения звезды» разница между двумя токами после фазового сдвига на стороне Y отфильтровывает нулевой ток, поэтому никаких мер предпринимать не нужно. В режиме преобразования «угол-звезда» компенсация тока нулевой последовательности выполняется для вектора тока на стороне Y, и формула компенсации выглядит следующим образом:

Из-за разницы в коэффициенте трансформации трансформатора и коэффициенте реологического преобразования каждой стороны вторичная амплитуда дифференциального тока на каждой стороне трансформатора не может быть одинаковой во время нормальной работы или внешней неисправности. В это время необходимо выполнить преобразование амплитуды, взять значение тока на одной стороне в качестве эталона, рассчитать коэффициент баланса на другой стороне в соответствии с напряжением на обеих сторонах и реологическим соотношением и умножить ток на другой стороне. рядом с коэффициентом баланса, так что внутренний расчет устройства Дифференциальный поток равен 0.

Чтобы еще больше улучшить чувствительность срабатывания в случае внутренних замыканий и надежно избежать несимметричного тока внешних замыканий, в продольной дифференциальной защите используется дифференциальный элемент с кривой характеристики торможения с передаточным отношением. Вертикальная ось кривой передаточного торможения представляет собой дифференциальный ток, горизонтальная ось представляет собой ток торможения, верхняя часть кривой представляет собой область действия, а нижняя часть - область торможения. Существующие характеристические кривые в основном делятся на два типа: ломаная с двумя сегментами и ломаная с тремя сегментами.

Кривая торможения с двухсегментной ломаной линией показана на левом рисунке рисунка 4. Кривая может быть типа ABC, которая проходит через начало координат, или типа ABD, которая не проходит через начало координат. Большинство устройств относятся к типу ABC.

Трехсегментная кривая торможения с коэффициентом ломаной линии показана на правом рисунке рисунка 4, которую можно разделить на два типа: одна представляет собой горизонтальную линию для сегмента AB, а другая представляет собой наклонную линию для сегмента AB. К оборудованию с горизонтальной линией в секции АВ относятся Guodian Nanzi PST-1200U, ABB RET-316, Xuji WBH-801 и SEL-387, а к оборудованию с наклонной линией в секции AB относятся Sifang CSC-326, Shenrui PRS. -778 и южношвейцарский RCS-978.

02

Как проверить дифференциальную защиту

Проверка защиты продольной дифференциальной защиты выполняется по кривой передаточного торможения, защита над кривой срабатывает, а защита под кривой не срабатывает:

1) Выберите точку. Для проверки продольной дифференциальной защиты выбирают 3-5 точек, первая точка выбирается на вертикальной оси рисунка 4 для проверки минимального рабочего тока Iop.min; вторую и третью точки выбирают на точке перегиба для проверки точки перегиба тока Ires; кроме того, выберите точку на каждом склоне, чтобы проверить уклон.

2) Рассчитать стоимость. Рассчитайте пусковое значение тока, коэффициент баланса и баланс каждой стороны трансформатора; затем рассчитать текущую величину и фазовый угол каждой стороны каждой контрольной точки в соответствии с коэффициентом кривой торможения устройства.

3) Проверьте кривую. Примените метод фиксированной переменной, чтобы зафиксировать один ток в контрольной точке и изменить размер другого тока, чтобы переместить контрольную точку вверх и вниз в зону действия и зону торможения, чтобы проверить, правильно ли работает защитное устройство.

03

Вспомогательные компоненты для дифференциальной защиты

Чтобы сделать дифференциальную защиту более надежной, логика защиты также включает такие компоненты, как пуск, быстрое отключение и блокировка:

1) Пусковой элемент: пусковая переменная включает в себя максимальное значение трехфазного дифференциального тока, величину изменения тока и т. д. Когда пусковая переменная превышает любое начальное значение, устройство защиты отключает дифференциальную защиту.

2) Дифференциальный быстродействующий элемент: При высоком уровне тока короткого замыкания из-за насыщения трансформатора тока вторая гармоника создает огромный тормозной момент, и дифференциальный элемент отказывается двигаться. Во избежание отказа защиты в устройстве установлен дифференциальный быстродействующий элемент. Когда ток короткого замыкания превышает номинальный ток в 4-10 раз, быстродействующий элемент быстро перемещается к розетке. Кроме того, для предотвращения некорректного срабатывания защиты из-за несоответствия переходных характеристик трансформаторов тока каждой стороны при большом токе короткого замыкания соответствующие характеристики трансформаторов тока каждой стороны дифференциальной защиты защита основного оборудования, включая трансформаторы, должна быть последовательной (Восемнадцать контрмер 15.1.10). Сторона высокого напряжения главного трансформатора № 2 подстанции подключается ко второй гирлянде 2/3 проводки, а эта гирлянда подключается к другой врезке; в 2017 г. произошло однофазное замыкание на землю на фазе B выключателя в цепочке и два комплекта дифференциальной защиты корпуса главного трансформатора. Быстродействующий элемент отключает выключатели с каждой стороны главного трансформатора; двухфазная дифференциальная защита по обеим сторонам соединительной линии отключает фазу B соответствующего бокового выключателя, после чего выполняется однофазное повторное включение.

3) Элемент блокировки пускового тока возбуждения: при отключении трансформатора с воздушной каплей и короткого замыкания вне зоны трансформатора будет генерироваться огромный пусковой ток возбуждения. Чтобы дифференциальный ток, вызванный возбуждающим пусковым током, не вызывал неисправности устройства, элемент блокировки пускового тока устанавливается для продольной дифференциальной защиты, используя искажение формы волны (прерывистая или асимметричная форма волны дифференциального тока), идентификацию гармонической составляющей ( содержание второй или третьей гармоники), нечеткая идентификация идентификации пускового тока возбуждения. Тем не менее, когда трансформатор фактически сбрасывается, особенно при первом сбрасывании, дифференциальная защита по-прежнему будет работать со сбоями из-за недостаточного размагничивания основного корпуса, а содержание гармоник в дифференциальном токе, сбрасываемом с воздуха, может быть ниже порога блокировки гармонической составляющей. Чтобы принципиально исключить влияние остаточного магнетизма на холостую зарядку трансформатора, можно принять меры по размагничиванию и выполнить еще одну холостую зарядку, либо временно снизить порог блокировки второй гармоники для обеспечения нормальной работы основного трансформатора.

4) Элемент отключения ТТ: когда вторичная фаза ТТ отключена, дифференциальный ток является током нагрузки фазы отключения, и защита может работать неправильно. В это время ток нулевой последовательности, изменения фазного тока, ненормальное внезапное падение фазного напряжения и т. д. могут использоваться для оценки отключения ТТ.

5) Элемент блокировки насыщения ТТ: при возникновении внешней неисправности насыщение ТТ вызовет неисправность дифференциальной защиты, поэтому защитное устройство оснащено элементом обнаружения блокировки насыщения ТТ. Когда ТТ насыщен, дифференциальный ток возникает после насыщения ТТ в течение определенного периода времени, поэтому устройство использует временную согласованность тока торможения и дифференциального тока, чтобы определить, насыщен ли ТТ. Кроме того, чтобы свести к минимуму влияние насыщения ТТ на продольную дифференциальную защиту трансформатора, используют трансформаторы тока с точным предельным коэффициентом (ALF) и более высоким номинальным напряжением точки перегиба (18 контрмер п. 15.1.12).

Часть 3. Введение в другие дифференциальные защиты

1.

раздельная боковая дифференциальная защита

Дифференциальная защита с разделенной стороной представляет собой дифференциальную защиту, которая использует обмотку трансформатора на стороне Y в качестве защищаемого объекта и состоит из первого и последнего ТТ обмоток на каждой стороне в соответствии с фазой. Взяв в качестве примера фазу самоподключения A на рис. 5, защита состоит из TA1A, TA2a' и TA3A. Согласно токовому закону Кирхгофа между токами на обоих концах нет электромагнитной связи, поэтому защита не требует элементов блокировки пускового тока, элементов дифференциального мгновенного действия и элементов блокировки перевозбуждения. Кроме того, фиксированное значение тока срабатывания раздельной дифференциальной защиты ниже, а чувствительность выше, чем у продольной дифференциальной защиты. Но недостаток этой защиты в том, что она не может защитить от межвиткового замыкания.

2.

Дифференциальная защита с расщепленной фазой

Дифференциальная защита с разделением фаз — это дифференциальная защита, которая использует каждую фазную обмотку трансформатора в качестве защищаемого объекта и состоит из трансформаторов тока с каждой стороны каждой фазной обмотки. пример). Эта защита может отражать все неисправности определенной фазы трансформатора, кроме выводов стороны низкого напряжения, но требуется элемент блокировки пускового тока.

3.

Дифференциальная защита ячейки на стороне низкого напряжения

Поскольку фазорасщепляющая дифференциальная защита не имеет зоны защиты для токоведущих проводов на стороне низкого напряжения, в качестве дополнения к фазорасщепляющему дифференциалу вводится дифференциальная защита ячейки. Дифференциальная защита сообщества низковольтной стороны состоит из внутреннего ТТ треугольной двухфазной обмотки на низковольтной стороне и ТТ, отражающего дифференциальный ток двухфазной обмотки. Элемент блокировки пускового тока, но не реагирует на межвитковые замыкания.

4.

Дифференциальная защита нулевой последовательности

Дифференциальная защита нулевой последовательности состоит из трансформаторов тока нулевой последовательности на стороне нейтрали трансформатора и цепей нулевой последовательности трансформаторов тока на стороне звезды трансформатора. На рисунках 6 и 7 показаны токовые петли при замыканиях на землю вне зоны и внутри зоны соответственно. Точно так же вторичные токи этой защиты не имеют электромагнитной связи, поэтому защитное устройство не нуждается в элементе блокировки пускового тока возбуждения или элементе блокировки перевозбуждения; в то же время он более чувствителен к замыканию на землю обмотки трансформатора. Однако дифференциальная защита нулевой последовательности может отражать только внутреннее замыкание на землю на стороне высокого и среднего напряжения и не может защитить от межвиткового короткого замыкания.

• Год создания
  --
• тип бизнеса
  --
• Страна / регион
  --
• Основная промышленность
  --
• Основные продукты
  --
• Предприятие юридическое лицо
  --
• Общие сотрудники
  --
• Годовое выпускное значение
  --
• Экспортный рынок
  --
• Сотрудничает клиентов
  --