Анализа заштите трансформатора у релејној заштити

1. Уобичајени кварови и абнормалности трансформатора

Кварови трансформатора се могу поделити на унутрашње и спољашње кварове.

Унутрашње грешке се односе на кварове који се јављају унутар кућишта, укључујући кварове између фаза и фазе кратког споја намотаја, кварове кратког споја међу завојима једнофазних намотаја, кварове кратког споја између намотаја и гвоздених језгара и искључење кварови намотаја.

Спољашњи кварови се односе на различите кварове између фаза и фазе кратког споја између спољних водећих жица трансформатора и једнофазне кварове на земљи који се јављају када изолациона чаура водећих жица прође кроз омотач кутије.

Квар трансформатора је веома опасан. Нарочито када дође до унутрашњег квара, високотемпературни лук генерисан струјом кратког споја не само да ће сагорети изолацију и гвоздено језгро намотаја трансформатора, већ ће изазвати и распадање трансформаторског уља и стварање велике количине гаса, изазивајући деформацију или чак експлозију кућишта трансформатора. Због тога се мора прекинути када трансформатор поквари.

Ненормални услови трансформатора углавном укључују преоптерећење, нижи ниво уља, прекомерну струју узроковану спољним кратким спојем, високу температуру уља трансформатора у раду, високу температуру намотаја, висок притисак трансформатора и квар система за хлађење. Када је трансформатор у ненормалном радном стању, треба дати сигнал аларма.

2. Конфигурација заштите трансформатора

Главна заштита за кварове од кратког споја: углавном уздужна диференцијална заштита, заштита од тешког гаса итд.

Резервна заштита за кварове од кратког споја: углавном композитна заштита од прекомерне струје блокирања напона, прекострујна заштита нулте секвенце (смера), заштита од ниске импедансе итд.

Заштита од ненормалног рада: углавном укључује заштиту од преоптерећења, заштиту од прекомерне ексцитације, заштиту од лаких гасова, заштиту размака неутралне тачке, температурни ниво уља и заштиту од квара система за хлађење итд.

3. Неелектрична заштита

Заштита трансформатора коришћењем неелектричних величина као што су уље, гас и температура трансформатора назива се неелектрична заштита. Углавном укључују заштиту од гаса, заштиту од притиска, заштиту од температуре, заштиту нивоа уља и заштиту од потпуног заустављања хладњака. Неелектрична заштита делује на искључење или слање писма према потребама сајта.

(1) Заштита од гаса

Када дође до квара унутар трансформатора, услед дејства струје кратког споја и лука у тачки кратког споја, унутар трансформатора ће се створити велика количина гаса, а брзина протока уља трансформатора ће се убрзати. Заштита која се остварује коришћењем протока гаса и уља назива се гасна заштита.

Заштита од лаког гаса: Када се у трансформатору појави мала грешка или абнормалност, тачка квара се делимично прегрева, што доводи до ширења дела уља, гас у уљу формира мехуриће и улази у гасни релеј, а заштита светлосног гаса ради на послати светлосни гасни сигнал.

Заштита од тешке гаса: Када дође до озбиљног квара у резервоару за уље трансформатора, струја квара је велика, а лук узрокује распадање велике количине трансформаторског уља, стварајући велику количину протока гаса и уља. Одбојна преграда чини да релејна заштита за тешки гас делује, шаље јак сигнал за гас и искључује излаз. Уклоните трансформатор.

Заштита од тешког гаса је главна заштита за унутрашње кварове резервоара за уље, и може одражавати различите кварове унутар трансформатора. Када у трансформатору дође до малог броја кратких спојева међу завојима, иако је струја квара велика, диференцијална струја генерисана у диференцијалној заштити можда неће бити велика, а диференцијална заштита може одбити да ради. Стога, за унутрашњу грешку трансформатора, потребно је ослонити се на јаку заштиту од гаса да би се отклонио квар.

(2) Заштита од притиска

Заштита од притиска је такође главна заштита од унутрашњих кварова у резервоару трансформатора. Садржи растерећење притиска и заштиту од изненадне промене притиска, која се користи за реаговање на притисак трансформаторског уља.

(3) Заштита од температуре и нивоа уља

Када температура трансформатора порасте на вредност упозорења, температурна заштита ће послати алармни сигнал и покренути хладњак у стању приправности.

Када трансформаторско уље цури или ниво уља падне из других разлога, заштита нивоа уља ће деловати и послати алармни сигнал.

(4) Заштита хладњака од потпуног заустављања

Када се хладњак трансформатора потпуно заустави, температура трансформатора ће порасти. Ако се не поступа на време, може доћи до оштећења изолације намотаја трансформатора. Стога, када се хладњак потпуно заустави током рада трансформатора, заштита ће послати алармни сигнал и прекинути трансформатор након дужег одлагања.

4. Диференцијална заштита

Диференцијална заштита трансформатора је главна заштита електричне количине трансформатора, а њен заштитни опсег је део окружен струјним трансформаторима са сваке стране. Када се у овом опсегу појаве кварови као што су кратки спој фаза-фаза и кратки спој између завоја намотаја, диференцијална заштита мора да ради.

Што се тиче принципа диференцијалне заштите трансформатора, о чему смо раније детаљно говорили, пријатељи којима је то потребно могу прегледати релевантан садржај у историјским записима 6, 7 и 8. Нећу улазити у детаље о овоме, а овде ћу само додати неки концепти о ударној струји побуде.

(1) Улетна струја побуде трансформатора

Струја побуде која се ствара када се трансформатор спусти у ваздух назива се ударна струја побуде. Величина ударне струје је повезана са структуром трансформатора, углом затварања, капацитетом, резидуалним магнетизмом пре затварања и другим факторима. Мерење показује да када је трансформатор испуштен у ваздух, струја побуде због засићења гвозденог језгра је веома велика, обично 2 до 6 пута већа од називне струје, а максимум може бити више од 8 пута. Будући да струја покретања побуде тече само у трансформатор на страни пуњења, велика диференцијална струја ће се генерисати у диференцијалном колу, што ће резултирати кваром диференцијалне заштите.

Улетна струја побуде има следеће карактеристике: а. Вредност ударне струје је веома велика и садржи очигледне непериодичне компоненте; б. Таласни облик је шиљаст и испрекидан; ц. Садржи очигледне хармонијске компоненте високог реда, посебно другу хармонску компоненту. Очигледно; д, ударна струја побуде је ослабљена.

Према горе наведеним карактеристикама ударне струје, како би се спречио неправилан рад диференцијалне заштите трансформатора узрокован ударном струјом, у пројекту се користе три принципа: висок садржај другог хармоника, асиметрични таласни облик и велики угао дисконтинуитета таласног облика за реализацију блокирање диференцијалне заштите.

(2) Други хармонијски принцип кочења

Суштина кочења другог хармоника је да се користи друга хармонијска компонента у диференцијалној струји да би се проценило да ли је диференцијална струја струја грешке или узбудљива ударна струја. Када је проценат компоненте другог хармоника и компоненте основног таласа већи од одређене вредности (обично 20%), процењује се да је диференцијална струја узрокована ударном струјом побуде, а диференцијална заштита је блокирана.

Дакле, што је већи коефицијент другог хармоника, то је више дозвољена струја другог хармоника садржана у основном таласу, а ефекат кочења ће бити гори.

(3) Диференцијална брза заштита од лома

Када дође до озбиљног квара унутар трансформатора и ЦТ је засићен услед велике струје квара, секундарна струја ЦТ такође садржи велики број хармонијских компоненти. Према горњем опису, ово ће вероватно изазвати диференцијалну заштиту због кочења другог хармоника. Блокирајте или одложите радњу. Ово ће озбиљно оштетити трансформатор. Да би се решио овај проблем, обично се поставља диференцијална заштита од брзог прекида.

Диференцијални елемент за брзо прекидање је заправо диференцијални елемент високе вредности за уздужну диференцијалну заштиту. За разлику од општих диференцијалних елемената, он одражава ефективну вредност диференцијалне струје. Без обзира на таласни облик диференцијалне струје и величину хармонске компоненте, све док ефективна вредност диференцијалне струје премашује вредност подешавања диференцијалног брзог прекида (обично већа од вредности подешавања диференцијалне заштите), она ће одмах деловати на одсецање трансформатора без побуде. Блокирање критеријума као што је ударна струја.

Следеће представља резервну заштиту трансформатора

Постоји много врста резервних заштитних конфигурација за трансформаторе. Ово издање углавном уводи две врсте резервних заштита: сложену заштиту од прекомерне струје блокирања напона и заштиту од уземљења за трансформаторе.

1. Заштита од прекомерне струје за сложено блокирање притиска

Комплексна прекострујна заштита од блокирања напона је резервна заштита за велике и средње кварове између фазе и фазе трансформатора. Погодан је за појачане трансформаторе, системске контактне трансформаторе и опадајуће трансформаторе чија прекострујна заштита не може да испуни захтеве осетљивости. Композитни напон састављен од напона негативне секвенце и ниског напона може одражавати различите грешке унутар заштитног опсега, што смањује вредност подешавања прекострујне заштите и побољшава осетљивост.

Композитна напонска прекострујна заштита се састоји од композитног напонског елемента, прекострујног елемента и временског елемента. Улазна струја заштите је секундарна трофазна струја ЦТ на сопственој страни трансформатора, а улазни напон је секундарни трофазни напон ПТ на сопственој страни трансформатора или на другим странама. За заштиту микрорачунара, напон ове стране се може обезбедити на друге стране преко софтвера, како би се осигурало да се прекострујна заштита било које стране и даље може користити када се ПТ на било којој страни ремонтује. Логика акције је приказана на слици испод.

2. Заштита уземљења трансформатора

Резервна заштита за кварове од кратког споја уземљења великих и средњих трансформатора обично укључује: прекострујну заштиту нулте секвенце, заштиту од пренапона нулте секвенце, заштиту процепа, итд. Следи кратак увод заснован на три различите методе уземљења. неутрална тачка.

(1) Неутрална тачка је директно уземљена

За трансформаторе са напоном од 110кВ и изнад чија је неутрална тачка директно уземљена, струјну заштиту нулте секвенце која реагује на кварове на земљи треба поставити на страни система уземљења велике струје. За трансформаторе који су директно уземљени и на високој и на средњој страни, струјна заштита нулте секвенце треба да има правац, а правац треба да указује на сабирнице на свакој страни.

Принцип струјне заштите нулте секвенце је сличан оном код заштите нулте секвенце, молимо погледајте издање 30. Струја нулте секвенце може се узети из секундарне струје неутралне тачке ЦТ, или се може сама генерисати секундарном трофазном струјом ЦТ на локалној страни. Напон нулте секвенце повезан са усмереним елементом може се узети из напона отвореног троугла ПТ на локалној страни, или се може самостално генерисати секундарним трофазним напоном на локалној страни. У уређају за заштиту микрорачунара углавном је усвојена самопроизведена метода.

За велике трансформаторе са три намотаја може се користити тростепена струјна заштита нулте секвенце. Међу њима, Одсек И и Одсек ИИ имају упутства, а Одсек ИИИ нема упутства. Обично постоје два нивоа кашњења у свакој секцији, а опсег квара се сужава са кратким кашњењем (прескакање спојнице магистрале или прекидача на главној страни шипке), а трансформатор се искључује са великим кашњењем (прескакање тространи прекидач). Специфична конфигурација заштите се одређује према стварном стању.

Као што је приказано на слици, након што И или ИИ део заштите усмерене струје нулте секвенце проради, прво прескочите спојницу магистрале или прекидач на овој страни након кратког одлагања т1 или т3 да бисте смањили обим квара. Ако је квар и даље присутан, после дужег времена Кашњење т2 или т4 прескочите тространи прекидач да искључи трансформатор. Секција ИИИ нема правац, а трансформатор се искључује одмах након кашњења.

(2) Неутрална тачка није уземљена

Струја нулте секвенце пролази кроз неутралну тачку трансформатора да би се формирало коло нулте секвенце. Међутим, ако су неутралне тачке свих трансформатора уземљене, струја кратког споја у тачки уземљења ће бити шантована на сваки трансформатор, што ће смањити осетљивост прекострујне заштите нулте секвенце. Због тога, да би се ограничила струја нулте секвенце унутар одређеног опсега, постоје прописи о броју трансформатора који раде са уземљеном неутралном тачком.

За трансформаторе који раде без уземљења, заштита напона нулте секвенце треба да буде конфигурисана да спречи оштећење трансформатора од пренапона изазваног луковима зазора на тачкама квара током кварова на земљи.

Због високог нивоа изолације неутралне тачке потпуно изолованог трансформатора, када дође до квара на земљи у систему, струјна заштита нулте секвенце ће прво прекинути трансформатор са неутралном тачком уземљеног, а ако квар и даље постоји, постојаће заштита напона нулте секвенце за одсецање неутралне тачке без уземљења трансформатора.

(3) Неутрална тачка је уземљена кроз пражњење

Ултрависоконапонски трансформатори су сви полуизоловани трансформатори, а изолација намотаја неутралне тачке према земљи је слабија од изолације других делова. Изолација неутралне тачке је склона квару. Због тога је потребно конфигурисати заштиту зазора.

Функција заштите зазора је да заштити сигурност изолације неутралне тачке неуземљеног трансформатора неутралне тачке.

Уградите размак између неутралне тачке трансформатора и земље као што је приказано на слици. Када је изолациони прекидач за уземљење затворен, трансформатор је директно уземљен и прекострујна заштита нулте секвенце се ставља у употребу. Када је прекидач за изолацију уземљења искључен, трансформатор се уземљује кроз отвор и ставља у заштиту зазора.

Заштита процепа се реализује коришћењем струје размака 3И0 која тече кроз неутралну тачку трансформатора и напона троугла отварања ПТ сабирнице 3У0 као критеријума.

Ако је неутрална тачка подигнута због квара, размак се квари и ствара се струја великог размака 3И0. У овом тренутку ради заштита зазора и трансформатор се прекида након кашњења. Поред тога, када дође до квара уземљења у систему, ради заштита нулте секвенце трансформатора за уземљење неутралне тачке, а трансформатор за уземљење неутралне тачке се први прекида. Након што систем изгуби тачку уземљења, ако квар и даље постоји, напон отвореног троугла 3У0 магистрале ПТ ​​ће бити веома велики, а заштита процепа ће такође радити у овом тренутку.

• Година оснивања
  --
• Пословни Тип
  --
• Земља / регион
  --
• Главна индустрија
  --
• Главни производи
  --
• Правно лице предузећа
  --
• Укупни запослени
  --
• Годишња вредност излазне вредности
  --
• Извозно тржиште
  --
• Сараднички купци
  --