Canwin je profesionalno podjetje za energetske transformatorje in proizvajalec električnih transformatorjev
Jezik
Canwin je profesionalno podjetje za energetske transformatorje in proizvajalec električnih transformatorjev
transformator je statična oprema, ki deluje neprekinjeno, deluje bolj zanesljivo, manj možnosti za okvaro. Ker pa je velika večina transformatorjev nameščenih na prostem, nanje med delovanjem vpliva obremenitev in vpliv napake kratkega stika elektroenergetskega sistema, so v procesu delovanja neizogibne različne napake in nenormalne razmere.
transformator je statična oprema, ki deluje neprekinjeno, deluje bolj zanesljivo, manj možnosti za okvaro. Ker pa je velika večina transformatorjev nameščenih na prostem, nanje med delovanjem vpliva obremenitev in vpliv napake kratkega stika elektroenergetskega sistema, so v procesu delovanja neizogibne različne napake in nenormalne razmere.
1. Pogoste napake in anomalije transformatorjev
Okvare transformatorja lahko razdelimo na notranje in zunanje napake.
Notranje napake se nanašajo na napake, ki se pojavljajo v notranjosti ohišja, kot so medfazne napake kratkega stika navitij, napake kratkega stika med zavoji enofaznih navitij, napake kratkega stika med navitji in železnim jedrom ter napake pri odklopu navitij, itd.
Zunanje napake se nanašajo na različne napake faznega kratkega stika med zunanjimi vodniki transformatorjev in enofazne ozemljitvene napake, ki nastanejo, ko izolacijska puša vodilnega voda preskoči skozi ohišje.
Okvara transformatorja naredi veliko škodo. Zlasti ko pride do notranje napake, visokotemperaturni lok, ki ga ustvari tok kratkega stika, ne bo samo požgal izolacije in železnega jedra navitja transformatorja, temveč bo povzročil tudi razgradnjo transformatorskega olja in proizvodnjo veliko plina, kar bo povzročilo transformator deformacija lupine in celo eksplozija. Zato, ko transformator odpove, ga je treba odstraniti.
Anomalije transformatorja so predvsem preobremenitev, znižanje nivoja olja, zunanji kratek stik zaradi prekomernega toka, temperatura tekočega transformatorskega olja je previsoka, temperatura navitja je previsoka, tlak transformatorja je previsok in okvara hladilnega sistema. Ko je transformator nenormalen, je treba dati alarmni signal.
Drugič, konfiguracija zaščite transformatorja
Glavna zaščita pred kratkim stikom: vzdolžna diferencialna zaščita, zaščita pred težkimi plini itd.
Varnostna zaščita pred kratkim stikom: večinoma sestavljena pretočna zaščita z zaklepanjem napetosti, pretočna zaščita ničelnega zaporedja (smer), zaščita z nizko impedanco itd.
Zaščita pred nenormalnim delovanjem: predvsem zaščita pred preobremenitvijo, zaščita pred vzbujanjem, zaščita pred lahkimi plini, zaščita nevtralne reže, temperatura olja in zaščita pred okvaro hladilnega sistema.
Tretjič, neelektrična zaščita
Zaščita transformatorja, sestavljena iz olja, plina, temperature in druge neelektrične prostornine, se imenuje neelektrična zaščita. Obstajajo predvsem zaščita pred plinom, zaščita pred tlakom, zaščita pred temperaturo, zaščita nivoja olja in zaščita pred zaustavitvijo hladilnika. Neelektrična zaščita deluje tako, kot zahteva mesto za sprožitev ali pošiljanje signalov.
1. Zaščita pred plinom
Ko bo notranja okvara transformatorja zaradi vloge toka kratkega stika in loka kratkega stika, bo notranji transformator proizvedel veliko plina, hkrati pa bo hitrost pretoka transformatorskega olja, uporaba pretoka plina in olja za doseganje zaščite se imenuje zaščita pred plinom.
(1) Zaščita pred lahkim plinom: ko se v transformatorju pojavi rahla napaka ali nenormalnost, lokalno pregrevanje točke napake povzroči delno ekspanzijo olja, plin v olju pa tvori mehurčke in vstopi v plinski rele. Delovanje zaščite pred svetlobnim plinom pošilja signal svetlobnega plina.
(2) Zaščita pred težkimi plini: ko pride do resne napake v rezervoarju transformatorja, je tok napake velik in lok povzroči, da se transformatorsko olje razgradi v velikih količinah, kar povzroči veliko količino pretoka plina in olja. Udarna pregrada povzroči, da težki plin sledi zaščitnemu delovanju, pošlje signal težkega plina in izstopni izklop, transformator pa se izklopi.
(3) Zaščita pred težkimi plini je glavna zaščita notranje okvare rezervoarja za gorivo, ki lahko odraža različne notranje okvare transformatorja. Ko pride do kratkega stika transformatorja za nekaj obratov, čeprav je tok napake zelo velik, vendar v diferencialni zaščiti, proizvedeni v diferenčnem toku, morda ni velika, lahko diferencialna zaščita zavrne delovanje. Zato se je pri notranjih napakah transformatorja treba zanašati na močno zaščito pred plinom za odpravo napak.
Slika
2, zaščita pred tlakom
Tlačna zaščita je tudi glavna zaščita pred notranjimi napakami rezervoarja transformatorja. Z zaščito za sprostitev tlaka in mutacijo tlaka, ki se uporablja za odražanje tlaka transformatorskega olja.
3, zaščita temperature in nivoja olja
Ko temperatura transformatorja naraste na opozorilno vrednost, temperaturna zaščita pošlje alarmni signal in zažene hladilnik v stanju pripravljenosti.
Ko transformator pušča olje ali zniža nivo olja iz drugih razlogov, je nivo olja zaščiten in se pošlje alarmni signal.
4, hladilnik vse zaustavi zaščito
Ko se vsi hladilniki transformatorja ustavijo, se temperatura transformatorja dvigne. Če se ne ravna pravočasno, se lahko poškoduje izolacija navitja transformatorja. Zato, ko vsi hladilniki prenehajo delovati transformatorja, zaščita odda alarmni signal in transformator po daljšem časovnem zamiku izloči.
Štiri, diferencialna zaščita
Diferencialna zaščita transformatorja je glavna zaščita volumna električne energije transformatorja, njen zaščitni obseg pa je del, ki ga obdaja vsak stranski tokovni transformator. V tem območju se med navitji pojavi kratek stik, kratek stik med zavoji in druge napake, diferencialna zaščita do delovanja.
1, vklopni tok transformatorja
Tok polja, ki nastane, ko transformator pade, se imenuje vhodni tok polja. Velikost vzbujalnega zagonskega toka je povezana s strukturo transformatorja, zapiralnim kotom, zmogljivostjo, remanence pred zapiranjem in drugimi dejavniki. Meritev kaže, da je vhodni tok običajno 2~6-krat večji od nazivnega toka, maksimum pa je več kot 8-krat večji od nazivnega toka. Ker vhodni tok teče v transformator samo na polnilni strani, bo povzročil velik diferenčni tok v diferenčni zanki, kar bo povzročilo napačno delovanje diferencialne zaščite.
Vhodni tok ima naslednje značilnosti: a. Vrednost zagonskega toka je zelo velika in vsebuje očitno aperiodično komponento; B. Valovna oblika je koničasta in prekinjena; C vsebuje očitno visoko harmonično komponento, zlasti drugo harmonsko komponento; D. Vzbujevalni udarni tok je oslabljen.
V skladu z zgornjimi značilnostmi vklopnega toka, da bi preprečili, da bi udarni tok povzročil nepravilno delovanje diferencialne zaščite transformatorja, projekt uporablja tri principe: visoka vsebnost druge harmonike, asimetrija valovne oblike, kot prekinitve valovne oblike za uresničitev zaklepanja diferencialne zaščite.
2. Načelo drugega harmonskega zaviranja
Bistvo drugega harmonskega zaviranja je, da uporabimo drugo harmonično komponento diferencialnega toka za presojo, ali je diferenčni tok tok napake ali udarni tok. Ko je odstotek druge harmonične komponente do osnovne komponente večji od določene vrednosti (običajno 20 %), se oceni, da je diferenčni tok posledica vhodnega toka, in diferencialna zaščita je zaprta.
Torej, večje kot je zavorno razmerje druge harmonike, večji je tok druge harmonike, ki ga vsebuje dovoljeni osnovni val, in slabši je zavorni učinek.
3, diferencialna hitra zaščita pred zlomom
Ko pride do resne napake znotraj transformatorja in je tok napake dovolj velik, da povzroči nasičenost CT, sekundarni tok CT vsebuje tudi veliko število harmoničnih komponent. Glede na zgornji opis je verjetno, da bo diferencialna zaščita zaklenjena ali zakasnjena zaradi drugega harmonskega zaviranja. To bo resno poškodovalo transformator. Za rešitev tega problema je običajno postavljena diferencialna zaščita pred hitrim prelomom.
Diferencialni hitroodklopni element je pravzaprav visoko konstanten diferencialni element vzdolžne diferencialne zaščite. Za razliko od splošnega diferencialnega elementa odraža efektivno vrednost diferencialnega toka. Ne glede na to, kako je valovna oblika diferenčnega toka, kako velikost harmonične komponente, dokler efektivna vrednost diferenčnega pretoka presega nastavljeno vrednost prekinitve diferenčne hitrosti (običajno višja od nastavitvene vrednosti diferenčne zaščite), transformator bo takoj odstranil, ne da bi zaklenili vzbujevalni udarni tok in druga merila.
Pet, rezervna zaščita transformatorja
Na kratko je predstavljena glavna zaščita transformatorja, še naprej pa se uvaja rezervna zaščita transformatorja. Obstaja veliko vrst konfiguracije rezervne zaščite transformatorjev. Tukaj na kratko predstavljamo dve vrsti rezervne zaščite transformatorja, ki sta pretočna zaščita z dvojno napetostno zaklepanje in zaščita ozemljitve.
1, dvojno zaklepanje tlaka nad tokovno zaščito
Kombinirana pretokovna zaščita z zaklepanjem napetosti je rezervna zaščita za napako kratkega stika med velikimi in srednjimi transformatorji. Primerno za ojačevalne transformatorje, sistemske priključne transformatorje in znižanje transformatorjev, katerih pretokovna zaščita ne more izpolnjevati zahtev po občutljivosti. Sestavljena napetost, sestavljena iz napetosti negativnega zaporedja in nizke napetosti, lahko odraža različne napake v zaščitnem območju, zmanjša nastavljeno vrednost pretokovne zaščite in izboljša občutljivost.
Sestavljena napetostna pretokovna zaščita je sestavljena iz sestavljenega napetostnega elementa, pretokovnega elementa in časovnega elementa. Dostopni tok zaščite je sekundarni TRIFAZNI CT tok na lokalni strani transformatorja, dostopna napetost pa je sekundarna trifazna PT napetost na lokalni strani ali drugih straneh transformatorja. Za zaščito mikroračunalnika se lahko napetost te strani zagotovi drugim stranem s programsko opremo, da se zagotovi, da lahko katera koli stran vzdrževanja PT še vedno uporablja kompleksno napetostno pretokovno zaščito. Logika delovanja je prikazana spodaj.
2, zaščita ozemljitve transformatorja
Rezervna zaščita zaradi ozemljitvene napake kratkega stika velikega in srednje velikega transformatorja je običajno: pretočna zaščita ničelnega zaporedja, prenapetostna zaščita ničelnega zaporedja, zaščita vrzeli in tako naprej. Sledi kratek uvod v tri različne načine ozemljitve, ki temeljijo na nevtralni točki.
(1) Nevtralna točka je neposredno ozemljena
Za transformatorje, katerih napetost je 110 kV in je nad nevtralno točko neposredno ozemljena, je treba tokovno zaščito ničelnega zaporedja nastaviti na strani visokotokovnega ozemljitvenega sistema, da odraža napako ozemljitve. Za transformatorje, ki so neposredno ozemljeni na visoki in srednji strani, mora biti tokovna zaščita ničelnega zaporedja v smeri vsakega stranskega vodila.
Načelo tokovne zaščite ničelnega zaporedja je podobno kot pri zaščiti ničelnega zaporedja, glejte točko 30. Tok ničelnega zaporedja je lahko izpeljan iz sekundarnega CT toka nevtralne točke ali iz sekundarnega trifaznega CT toka lokalno stran. Napetost ničelnega zaporedja, priključena na smerni element, je mogoče pridobiti iz napetosti PT odprtega trikotnika na lokalni strani ali iz sekundarne trifazne napetosti lokalne strani. V napravi za zaščito mikroračunalnika v glavnem sprejmejo način lastne proizvodnje.
Za velike transformatorje s tremi navitji je lahko tokovna zaščita ničelnega zaporedja tristopenjska. V odseku I in II je smer, v odseku III pa ni smeri. Vsak odsek ima na splošno dvostopenjsko zakasnitev, s krajšo zakasnitvijo za zmanjšanje obsega napake (preskočno vodilo ali lokalno stikalo), z daljšo zakasnitvijo za odstranitev transformatorja (preskočno tristransko stikalo). Posebna konfiguracija zaščite je odvisna od dejanskega stanja.
Kot je prikazano na sliki, je treba po delovanju tokovne zaščite v ničelnem zaporedju v odseku I ali II najprej preskočiti vodilo t1 ali T3 ali lokalno stikalo s kratko zakasnitvijo, da se zmanjša obseg vpliva napake. Če je količina napake še vedno prisotna, je treba transformator izklopiti s trismernim stikalom t2 ali T4 z dolgo zakasnitvijo. Odsek III brez smeri, se transformator neposredno odstrani z zamudo.
(2) nevtralna točka ni ozemljena
Tok ničelnega zaporedja teče skozi nevtralno točko transformatorja in tvori zanko ničelnega zaporedja. Če pa so vse nevtralne točke transformatorja ozemljene, bo tok kratkega stika na ozemljitveni točki porazdeljen na vsak transformator, kar bo povzročilo zmanjšanje občutljivosti nadtokovne zaščite ničelnega zaporedja. Zato se za omejitev toka ničelnega zaporedja v določenem območju regulira število transformatorjev, ozemljenih na nevtralno točko.
Za neozemljeni transformator je treba konfigurirati napetostno zaščito ničelnega zaporedja, da prepreči prenapetostno škodo na transformatorju, ki jo povzroči prepadni lok na točki okvare, ko pride do napake ozemljitve.
Popolnoma izoliran transformator zaradi visoke stopnje izolacije nevtralne točke, ko pride do napake v sistemu ozemljitve, prva tokovna zaščita ničelnega zaporedja za odstranitev ozemljitvenega transformatorja nevtralne točke, če napaka še vedno obstaja, in nato zaščita napetosti ničelnega zaporedja za odstranitev neozemljeni transformator nevtralne točke.
(3) Nevtralna točka je ozemljena skozi razelektritveno režo
Vsi visokonapetostni transformatorji so polizolirani, izolacija nevtralne tuljave do tal pa je šibkejša od ostalih delov. Nevtralna izolacija je nagnjena k razpadu. Zato morate konfigurirati zaščito pred razmikom.
Vloga zaščite reže je zaščititi nevtralno točko neozemljene varnosti izolacije transformatorja.
Kot je prikazano, je prekinitvena reža nameščena med nevtralno točko transformatorja in tlemi. Ko je ozemljitveno izolacijsko stikalo zaprto, je transformator neposredno ozemljen in vgrajena je pretokovna zaščita ničelnega zaporedja. Ko je ozemljitveno izolacijsko stikalo odklopljeno, je transformator ozemljen skozi režo in vstavljen v zaščito reže.
Zaščita vrzeli je realizirana z uporabo toka vrzeli 3I0, ki teče skozi nevtralno točko transformatorja, in napetosti odprtega trikotnika 3U0 vodila PT kot merila.
Če je nevtralna točka na mestu okvare povišana, razpad vrzeli, kar ima za posledico veliko vrzel tok 3I0, v tem času, zaščitno delovanje vrzeli, po zakasnitvi odstraniti transformator. Poleg tega, ko ima sistem napako v ozemljitvi, zaščitno delovanje transformatorja ničelnega zaporedja delovanja ozemljitve nevtralne točke najprej odreže ozemljitveni transformator nevtralne točke. Ko sistem izgubi ozemljitveno točko, če napaka še vedno obstaja, bo napetost odprtega trikotnika vodila PT 3U0 velika, v tem trenutku pa bo delovala tudi zaščita vrzeli.
Vir: Power prižnica
