Mbrojtja diferenciale e transformatorit dhe Produkte të tjera të mbrojtjes diferenciale | CANWIN

Përveç kësaj, ekzistojnë disa kushte jonormale të punës së transformatorit, kryesisht duke përfshirë nivelin e ulët të vajit, temperaturën ose presionin e lartë të vajit, tensionin e lartë të pikës neutrale të transformatorit, mbingarkesën, mbingarkesën, mbingarkesën, etj.

Për të monitoruar defekte të ndryshme ose kushte jonormale pune, ne kemi vendosur mbrojtje të ndryshme, të cilat ndahen në mbrojtje kryesore dhe mbrojtje rezervë, dhe mbrojtja kryesore ka karakteristika veprimi të shpejtë.

Pjesa 2: Mbrojtja diferenciale

Mbrojtja diferenciale gjatësore është një nga mbrojtjet kryesore të transformatorit dhe mbrojtja vepron menjëherë për të fikur çelësat në secilën anë. Zona e mbrojtjes është pjesa midis transformatorëve të rrymës në secilën anë të mbrojtjes diferenciale, duke përfshirë trupin e transformatorit, linjat e daljes midis transformatorit të rrymës dhe transformatorit. Në vitin 2017, shkarkuesi në anën 35kV të transformatorit kryesor nr. 2 të një nënstacioni 220kV kishte një mbingarkesë të fazës AB dhe shasia e shkarkuesit u prish nga shkarkimi; për shkak se shkarkuesi 35kV ishte i vendosur midis transformatorit reologjik dhe transformatorit kryesor në anën e tensionit të ulët të transformatorit kryesor, ai ishte brenda diapazonit të mbrojtjes së ndryshimit gjatësor. Të dy grupet e mbrojtjeve të transformatorit kryesor vepruan të gjitha saktë dhe defekti u izolua.

01

Logjika bazë e mbrojtjes diferenciale

Mbrojtja diferenciale gjatësore ekzistuese e transformatorit përdor një pajisje mbrojtëse mikrokompjuterike, dhe rryma e secilës fazë hyn përkatësisht në pajisjen mbrojtëse, dhe mbrojtja diferenciale gjatësore realizohet nga një algoritëm softuerik. Ne marrim një fazë si shembull për të ilustruar parimin bazë të mbrojtjes diferenciale gjatësore.

Rryma diferenciale e "ndjerë" nga pajisja mbrojtëse është shuma vektoriale e rrymave sekondare të dy spiraleve. Siç tregohet në Figurën 1, kur sistemi funksionon normalisht ose është i lidhur shkurt nga jashtë, rrymat sekondare të dy spiraleve janë të njëjta në madhësi dhe të kundërta në polaritet, dhe rryma diferenciale është 0, dhe mbrojtja nuk funksionon në këtë kohë. Siç tregohet në Figurën 2, kur ndodh një defekt në tokë brenda diapazonit të mbrojtjes, rrymat sekondare janë të barabarta në madhësi dhe polaritet, dhe rryma diferenciale është shuma e rrymave sekondare. Kur arrihet vlera e fillimit diferencial, mbrojtja vepron.

Në bazë të metodës reologjike të lidhjes së spirales sekondare të mësipërme, mbrojtja diferenciale gjatësore shton rregullimin e fazës, eliminimin e rrymës me sekuencë zero dhe konvertimin e amplitudës në vektorët e rrymës në anët e ndryshme për të formuar një metodë llogaritjeje të rrymës diferenciale, dhe më pas prezanton kurbën karakteristike të frenimit të raportit. Përbën logjikën bazë të mbrojtjes.

Duke marrë si shembull instalimet elektrike YN-d11, diagrama e instalimeve elektrike dhe diagrama e fazorit të rrymës tregohen në Figurën 3. Mund të shihet se për shkak se ekziston një ndryshim këndi prej 30° midis fazorëve të anës së lartë dhe të ulët, shuma vektoriale e dy rrymave nuk është 0 gjatë funksionimit normal, dhe së pari kërkohet konvertimi i fazës. Pas konvertimit, anët e larta dhe të ulëta të së njëjtës fazë kanë të njëjtën fazë.

Ekzistojnë dy metoda të konvertimit të fazës, njëra bazohet në anën Y, në mënyrë që faza e rrymës në anën D të jetë në përputhje me fazën e rrymës në anën Y, e referuar si "yll këndor", mbrojtja më e zakonshme e yllit këndor është Narui Jibao RCS-978 etj., formula e konvertimit është:

Tjetra bazohet në anën d, në mënyrë që faza aktuale e anës Y të jetë në përputhje me atë të anës d, e referuar si "këndi i rrotullimit të yllit". Shumica e pajisjeve ekzistuese të mbrojtjes përdorin metodën e këndit të rrotullimit të yllit, dhe formula e konvertimit është:

Qëllimi i eliminimit të rrymës me sekuencë zero është të parandalojë keqfunksionimin e mbrojtjes diferenciale gjatësore. Për instalimet elektrike YN-d, kur ndodh një defekt në tokë jashtë anës së tensionit të lartë, rryma me sekuencë zero rrjedh në anën e tensionit të lartë Y, por nuk ka rrymë me sekuencë zero në anën e tensionit të ulët d, dhe rrymat me sekuencë zero në të dyja anët nuk mund të balancohen, kështu që mbrojtja diferenciale do të keqfunksionojë. Në modalitetin e konvertimit "këndi i rrotullimit të yllit", diferenca midis dy rrymave pas zhvendosjes së fazës në anën Y ka filtruar rrymën zero, kështu që nuk nevojiten masa. Në modalitetin e konvertimit "kënd-në-yll", kompensimi i rrymës me sekuencë zero kryhet në vektorin e rrymës në anën Y, dhe formula e kompensimit është:

Për shkak të ndryshimit në raportin e transformimit të transformatorit dhe raportin e transformimit reologjik të secilës anë, amplituda sekondare e rrymës diferenciale në secilën anë të transformatorit nuk mund të jetë e njëjtë gjatë funksionimit normal ose defektit të jashtëm. Në këtë kohë, është e nevojshme të kryhet konvertimi i amplitudës, të merret vlera e rrymës në njërën anë si referencë, të llogaritet koeficienti i balancimit në anën tjetër sipas tensionit në të dyja anët dhe raportit reologjik, dhe të shumëzohet rryma në anën tjetër me koeficientin e balancimit, në mënyrë që llogaritja e brendshme e rrjedhës diferenciale të pajisjes të jetë 0.

Për të përmirësuar më tej ndjeshmërinë e veprimit në rastin e defekteve të brendshme dhe për të shmangur në mënyrë të besueshme rrymën e pabalancuar të defekteve të jashtme, mbrojtja diferenciale gjatësore përdor një element diferencial me një kurbë karakteristike të frenimit raport. Boshti vertikal i kurbës së frenimit raport është rryma diferenciale, boshti horizontal është rryma e frenimit, pjesa e sipërme e kurbës është zona e veprimit dhe pjesa e poshtme është zona e frenimit. Kurbat karakteristike ekzistuese ndahen kryesisht në dy lloje: lloji me vijë të thyer me dy segmente dhe lloji me vijë të thyer me tre segmente.

Kurba e frenimit me raport të vijës së thyer me dy segmente tregohet në figurën e majtë të Figurës 4. Kurba mund të jetë e tipit ABC që kalon nëpër origjinë, ose e tipit ABD që nuk kalon nëpër origjinë. Shumica e pajisjeve janë të tipit ABC.

Kurba e frenimit me raport të vijës së thyer me tre segmente është treguar në figurën e djathtë të Figurës 4, e cila mund të ndahet në dy lloje, njëri është vija horizontale për segmentin AB dhe tjetri është vija e pjerrët për segmentin AB. Pajisjet me vijë horizontale në seksionin AB përfshijnë Guodian Nanzi PST-1200U, RET-316 të ABB, Xuji WBH-801 dhe SEL-387, dhe pajisjet me vijë të pjerrët në seksionin AB përfshijnë Sifang CSC-326, Shenrui PRS-778 dhe South Swiss RCS-978.

02

Si të kontrolloni mbrojtjen diferenciale

Verifikimi i mbrojtjes gjatësore diferenciale kryhet sipas kurbës karakteristike të raportit të frenimit, mbrojtja mbi kurbë funksionon dhe mbrojtja poshtë kurbës nuk funksionon:

1) Zgjidhni një pikë. Zgjidhni 3-5 pika për verifikimin e mbrojtjes gjatësore diferenciale, pika e parë zgjidhet në boshtin vertikal të Figurës 4 për të verifikuar rrymën minimale të funksionimit Iop.min; pika e dytë dhe e tretë zgjidhen në pikën e kthesës për të verifikuar rrymën e pikës së kthesës Ires; përveç kësaj, zgjidhni një pikë në secilën pjerrësi për të verifikuar pjerrësinë.

2) Llogaritni vlerën. Llogaritni rrymën e vlerës së fillimit, koeficientin e balancimit dhe balancimin e secilës anë të transformatorit; pastaj llogaritni madhësinë e rrymës dhe këndin e fazës së secilës anë të secilës pikë kontrolli sipas kurbës së raportit të frenimit të pajisjes.

3) Verifikoni kurbën. Zbatoni metodën e ndryshores fikse për të fiksuar një rrymë në pikën e kontrollit dhe për të ndryshuar madhësinë e rrymës tjetër, në mënyrë që të lëvizni pikën e kontrollit lart e poshtë në zonën e veprimit dhe zonën e frenimit për të verifikuar nëse pajisja mbrojtëse funksionon siç duhet.

03

Komponentë ndihmës për mbrojtje diferenciale

Për ta bërë mbrojtjen diferenciale më të besueshme, logjika e mbrojtjes përfshin gjithashtu komponentë të tillë si ndezja, ndërprerja e shpejtë dhe kyçja:

1) Elementi fillestar: Variabli fillestar përfshin vlerën maksimale të rrymës diferenciale trefazore, sasinë e mutacionit të rrymës, etj. Kur variabli fillestar është më i madh se çdo vlerë fillestare, pajisja mbrojtëse hap mbrojtjen diferenciale.

2) Element diferencial i ndërprerjes së shpejtë: Në një nivel të lartë të rrymës së qarkut të shkurtër, për shkak të ngopjes së transformatorit të rrymës, harmonika e dytë gjeneron një çift rrotullues të madh frenimi dhe elementi diferencial refuzon të lëvizë. Për të shmangur refuzimin e mbrojtjes, në pajisje instalohet një element diferencial me veprim të shpejtë. Kur rryma e qarkut të shkurtër arrin 4~10 herë rrymën e vlerësuar, elementi me veprim të shpejtë lëviz shpejt në prizë. Përveç kësaj, për të parandaluar veprimin e pasaktë të mbrojtjes për shkak të mospërputhjes së karakteristikave kalimtare të transformatorëve të rrymës në secilën anë kur ka një rrymë të madhe të qarkut të shkurtër, karakteristikat përkatëse të transformatorëve të rrymës në secilën anë të mbrojtjes diferenciale të pajisjeve kryesore, duke përfshirë transformatorët, duhet të jenë të qëndrueshme (Tetëmbëdhjetë Kundërmasa 15.1. 10). Ana e tensionit të lartë e transformatorit kryesor nr. 2 të një nënstacioni është e lidhur me vargun e dytë të instalimeve elektrike 2/3, dhe ky varg është i lidhur me një linjë tjetër lidhëse; Në vitin 2017, ndodhi një defekt tokëzimi me një fazë në fazën B të çelësit në varg, dhe dy grupe mbrojtjesh diferenciale për trupin kryesor të transformatorit. Elementi i ndërprerjes së shpejtë funksionon për të prerë çelësat në secilën anë të transformatorit kryesor; mbrojtja diferenciale e rrymës me fazë të ndarë në të dyja anët e linjës lidhëse ndërpret fazën B të çelësit anësor përkatës, dhe më pas ndodh rimbyllja me një fazë.

3) Element bllokues i hyrjes ngacmuese: Kur transformatori i lëshimit të ajrit dhe qarku i shkurtër jashtë zonës së transformatorit ndërpriten, do të gjenerohet një rrymë e madhe hyrjeje ngacmuese. Për të parandaluar që rryma diferenciale e shkaktuar nga rryma e hyrjes ngacmuese të shkaktojë keqfunksionim të pajisjes, një element bllokues i rrymës së hyrjes vendoset për mbrojtjen nga diferenca gjatësore, duke përdorur shtrembërimin e formës së valës (formë vale e rrymës diferenciale me ndërprerje ose asimetrike), identifikimin e komponentëve harmonikë (përmbajtja e harmonikës së dytë ose të tretë), identifikimin fuzzy të rrymës së hyrjes ngacmuese. Megjithatë, kur transformatori lëshohet në të vërtetë nga ajri, veçanërisht për lëshimin e parë të ajrit, mbrojtja diferenciale do të vazhdojë të mosfunksionojë për shkak të degausizimit të pamjaftueshëm të trupit kryesor, dhe përmbajtja harmonike e rrymës diferenciale të lëshuar nga ajri mund të jetë më e ulët se pragu i bllokimit të komponentëve harmonikë. Për të eliminuar rrënjësisht ndikimin e magnetizmit të mbetur në karikimin bosh të transformatorit, mund të marrim masa degausizimi dhe të kryejmë një karikim tjetër bosh, ose të ulim përkohësisht pragun e bllokimit të harmonikës së dytë për të siguruar funksionimin normal të transformatorit kryesor.

4) Elementi i shkëputjes së CT: Kur faza sekondare e CT është e shkëputur, rryma diferenciale është rryma e ngarkesës së fazës së shkëputjes dhe mbrojtja mund të mos funksionojë. Në këtë kohë, rryma e sekuencës zero, ndryshimet e rrymës së fazës, rënia anormale e papritur e tensionit të fazës, etj., mund të përdoren për të gjykuar shkëputjen e CT.

5) Elementi bllokues i ngopjes së CT: Kur ndodh një defekt i jashtëm, ngopja e CT do të shkaktojë keqfunksionim të mbrojtjes diferenciale, kështu që pajisja mbrojtëse është e pajisur me një element zbulimi të bllokimit të ngopjes së CT. Kur CT është i ngopur, rryma diferenciale ndodh pasi CT është i ngopur për një periudhë kohore, kështu që pajisja përdor qëndrueshmërinë kohore të rrymës së frenimit dhe rrymës diferenciale për të gjykuar nëse CT është i ngopur. Përveç kësaj, për të minimizuar ndikimin e ngopjes së CT në mbrojtjen diferenciale gjatësore të transformatorit, transformatorët e rrymës me faktor limit të saktë (ALF) dhe tension të pikës së kthesës më të lartë të vlerësuar (18 kundërmasa 15.1.12).

Pjesa 3: Hyrje në mbrojtjet e tjera diferenciale

1.

mbrojtje diferenciale anësore e ndarë

Mbrojtja diferenciale e anës së ndarë është një mbrojtje diferenciale që merr pështjellën në anën Y të transformatorit si objekt të mbrojtur dhe përbëhet nga CT-të e para dhe të fundit të pështjellave në secilën anë sipas fazës. Duke marrë si shembull fazën vetëlidhëse A në Figurën 5, mbrojtja përbëhet nga TA1A, TA2a' dhe TA3A. Sipas ligjit aktual të Kirchhoff-it, nuk ka marrëdhënie çiftëzimi elektromagnetike midis rrymave në të dy skajet, kështu që mbrojtja nuk kërkon elementë bllokues të rrymës hyrëse, elementë diferencialë të veprimit të shpejtë dhe elementë bllokues të mbingacmimit. Përveç kësaj, vlera fikse e rrymës operative të mbrojtjes diferenciale të anës së ndarë është më e ulët dhe ndjeshmëria është më e lartë se ajo e mbrojtjes diferenciale gjatësore. Por disavantazhi i kësaj mbrojtjeje është se nuk mund të mbrojë qarkun e shkurtër midis kthesave.

2.

Mbrojtje diferenciale e fazës së ndarë

Mbrojtja diferenciale e ndarjes së fazës është një mbrojtje diferenciale që merr çdo dredhje faze të transformatorit si objekt të mbrojtur dhe përbëhet nga CT në secilën anë të secilës dredhje faze (shembull). Kjo mbrojtje mund të pasqyrojë të gjitha defektet e një faze të caktuar të transformatorit përveç përçuesve anësorë të tensionit të ulët, por kërkohet një element bllokues i rrymës hyrëse.

3.

Mbrojtje diferenciale e qelizave në anën e tensionit të ulët

Meqenëse mbrojtja diferenciale e ndarjes së fazës nuk ka diapazon mbrojtjeje për telat e përçuesit në anën e tensionit të ulët, diferenciali i qelizës futet si një shtesë e diferencialit të ndarjes së fazës. Mbrojtja diferenciale e bashkësisë së anës së tensionit të ulët përbëhet nga CT i brendshëm i mbështjelljes trekëndore dyfazore në anën e tensionit të ulët dhe CT që pasqyron rrymën diferenciale të mbështjelljes dyfazore. Element bllokues i hyrjes, por nuk i përgjigjet defekteve kthesë-në-kthesë.

4.

Mbrojtje diferenciale me sekuencë zero

Mbrojtja diferenciale me sekuencë zero përbëhet nga transformatorë të rrymës me sekuencë zero në anën e pikës neutrale të transformatorit dhe qarqe me sekuencë zero të transformatorëve të rrymës në anën yll të transformatorit. Figurat 6 dhe 7 janë sythet e rrymës kur ndodhin defekte në tokëzim jashtë zonës dhe brenda zonës, përkatësisht. Në mënyrë të ngjashme, rrymat sekondare të kësaj mbrojtjeje nuk kanë marrëdhënie çiftëzimi elektromagnetike, kështu që pajisja mbrojtëse nuk ka nevojë për një element bllokues të rrymës hyrëse të ngacmimit ose një element bllokues të mbi-ngacmimit; në të njëjtën kohë, është më e ndjeshme ndaj defektit të tokëzimit të mbështjelljes së transformatorit. Megjithatë, mbrojtja diferenciale me sekuencë zero mund të pasqyrojë vetëm defektin e brendshëm të tokëzimit të anës së tensionit të lartë dhe të mesëm, dhe nuk mund të mbrojë qarkun e shkurtër midis kthesave.