Analisis Protéksi Transformator dina Protéksi Relay

1. Karusakan sareng abnormalitas umum transformator

Gangguan transformator bisa dibagi jadi gangguan internal jeung gangguan eksternal.

Gangguan internal nujul kana gangguan anu lumangsung di jero wadahna, kalebet gangguan hubung singkat fase-ka-fase dina gulungan, gangguan hubung singkat antar-putaran dina gulungan hiji fase, gangguan hubung singkat antara gulungan sareng inti beusi, sareng gangguan pemutusan gulungan.

Gangguan éksternal nujul kana rupa-rupa gangguan hubung pondok fase-ka-fase antara kabel timah éksternal transformator, sareng gangguan ground fase tunggal anu lumangsung nalika bushing insulasi kabel timah kedip-kedip ngaliwatan cangkang kotak.

Kagagalan transformator bahaya pisan. Utamana nalika aya gangguan internal, busur suhu luhur anu dihasilkeun ku arus hubung pondok henteu ngan ukur bakal ngaduruk insulasi sareng inti beusi tina gulungan transformator, tapi ogé nyababkeun oli transformator terurai sareng ngahasilkeun seueur gas, nyababkeun deformasi atanapi bahkan ngabeledugna cangkang transformator. Ku alatan éta, éta kedah dipotong nalika transformator rusak.

Kaayaan abnormal transformator utamina kalebet kaleuwihan beban, tingkat oli anu handap, arus langkung anu disababkeun ku korsleting éksternal, suhu oli anu luhur dina transformator anu nuju beroperasi, suhu lilitan anu luhur, tekanan transformator anu luhur, sareng kagagalan sistem pendingin. Nalika transformator aya dina kaayaan operasi anu teu normal, sinyal alarm kedah dipasihkeun.

2. Konfigurasi panyalindungan transformator

Protéksi utama pikeun gangguan sirkuit pondok: utamina protéksi diferensial longitudinal, protéksi gas beurat, jsb.

Protéksi cadangan pikeun gangguan hubung pondok: utamina panyalindungan arus leuwih komposit pikeun ngahalangan tegangan, panyalindungan arus leuwih runtuyan nol (arah), panyalindungan impedansi rendah, jsb.

Protéksi operasi abnormal: utamina kalebet panyalindungan kaleuwihan beurat, panyalindungan over-eksitasi, panyalindungan gas hampang, panyalindungan celah titik nétral, tingkat oli suhu sareng panyalindungan kagagalan sistem pendingin, jsb.

3. Protéksi non-listrik

Protéksi transformator anu ngagunakeun kuantitas non-listrik sapertos minyak, gas, sareng suhu transformator disebut panyalindungan non-listrik. Utamana kalebet panyalindungan gas, panyalindungan tekanan, panyalindungan suhu, panyalindungan tingkat minyak sareng panyalindungan titik pinuh anu langkung tiis. Protéksi non-listrik bertindak dina ngahalangan atanapi ngirim surat numutkeun kabutuhan lokasi.

(1) Protéksi gas

Nalika aya gangguan di jero transformator, kusabab aksi arus hubung pondok sareng busur dina titik hubung pondok, sajumlah ageung gas bakal dihasilkeun di jero transformator, sareng kecepatan aliran oli transformator bakal ningkat. Protéksi anu diwujudkeun ku ngagunakeun aliran gas sareng oli disebut protéksi gas.

Protéksi gas hampang: Nalika aya gangguan atanapi abnormalitas sakedik di jero transformator, titik gangguan sabagian panas teuing, nyababkeun sabagian oli ngembang, gas dina oli ngabentuk gelembung sareng lebet kana relay gas, sareng protéksi gas hampang beroperasi pikeun ngirim sinyal gas hampang.

Protéksi gas beurat: Nalika aya gangguan anu serius dina tangki oli transformator, arus gangguanna ageung, sareng busur listrik nyababkeun seueur oli transformator terurai, ngahasilkeun seueur aliran gas sareng oli. Baffle dampak ngajantenkeun panyalindungan relay gas beurat bertindak, ngirimkeun sinyal gas beurat sareng mareuman stop kontak. Cabut transformator.

Protéksi gas beurat mangrupikeun panyalindungan utama pikeun gangguan internal tangki minyak, sareng éta tiasa ngagambarkeun rupa-rupa gangguan di jero transformator. Nalika sajumlah alit sirkuit pondok antar-putaran lumangsung dina transformator, sanaos arus gangguan ageung, arus diferensial anu dihasilkeun dina panyalindungan diferensial tiasa henteu ageung, sareng panyalindungan diferensial tiasa nolak beroperasi. Ku alatan éta, pikeun gangguan internal transformator, perlu ngandelkeun panyalindungan gas beurat pikeun ngaleungitkeun gangguan.

(2) Protéksi tekanan

Protéksi tekanan ogé mangrupikeun panyalindungan utama ngalawan gangguan internal dina tangki transformator. Ngandung pangurangan tekanan sareng panyalindungan parobahan tekanan dadakan, anu dianggo pikeun ngaréspon tekanan oli transformator.

(3) Protéksi suhu sareng tingkat oli

Nalika suhu transformator naék kana nilai peringatan, panyalindungan suhu bakal ngirim sinyal alarm, sareng ngamimitian pendingin siaga.

Nalika oli trafo bocor atanapi tingkat oli turun kusabab alesan anu sanés, panyalindungan tingkat oli bakal bertindak sareng ngirimkeun sinyal alarm.

(4) Protéksi eureun pinuh anu langkung tiis

Nalika pendingin transformator anu keur beroperasi eureun sapinuhna, suhu transformator bakal naék. Upami teu diurus dina waktos anu pas, éta tiasa nyababkeun karusakan kana insulasi gulungan transformator. Ku alatan éta, nalika pendingin eureun sapinuhna nalika operasi transformator, panyalindungan bakal ngirimkeun sinyal alarm sareng mareuman transformator saatos reureuh anu lami.

4. Protéksi diferensial

Protéksi diferensial transformator nyaéta panyalindungan utama kuantitas listrik transformator, sareng rentang panyalindunganna nyaéta bagian anu dikurilingan ku transformator arus dina unggal sisi. Nalika gangguan sapertos hubung singkat fase-ka-fase sareng hubung singkat antar-putaran tina belitan lumangsung dina rentang ieu, panyalindungan diferensial kedah beroperasi.

Ngeunaan prinsip panyalindungan diferensial transformator, urang parantos ngabahas sacara rinci sateuacanna, réréncangan anu peryogi tiasa marios eusi anu relevan dina catetan sajarah 6, 7, sareng 8. Abdi moal ngajelaskeun sacara rinci ngeunaan ieu, sareng di dieu abdi ngan saukur bakal nambihan sababaraha konsép ngeunaan arus inrush eksitasi.

(1) Arus lebet eksitasi transformator

Arus eksitasi anu dihasilkeun nalika transformator ditiup ku hawa disebut arus inrush eksitasi. Gedéna arus inrush aya hubunganana sareng struktur transformator, sudut nutup, kapasitas, magnétisme sésa sateuacan nutup sareng faktor-faktor sanésna. Pangukuran nunjukkeun yén nalika transformator ditiup ku hawa, arus inrush eksitasi kusabab saturasi inti beusi ageung pisan, biasana 2 dugi ka 6 kali arus anu dipeunteun, sareng maksimumna tiasa langkung ti 8 kali. Kusabab arus inrush eksitasi ngan ukur ngalir kana transformator dina sisi ngecas, arus diferensial anu ageung bakal dihasilkeun dina sirkuit diferensial, anu nyababkeun gangguan fungsi panyalindungan diferensial.

Arus inrush éksitasi mibanda ciri-ciri ieu: a. Nilai arus inrush kacida gedéna sareng ngandung komponén non-periodik anu jelas; b. Bentuk gelombangna nunjuk sareng pegat-pegat; c. Éta ngandung komponén harmonik orde tinggi anu jelas, khususna komponén harmonik kadua. Jelas; d, arus inrush éksitasi dilemahkeun.

Numutkeun ciri-ciri arus inrush di luhur, pikeun nyegah maloperasi tina panyalindungan diferensial transformator anu disababkeun ku arus inrush, tilu prinsip dianggo dina proyék ieu: eusi harmonik kadua anu luhur, bentuk gelombang asimetris, sareng sudut diskontinuitas bentuk gelombang anu ageung pikeun ngawujudkeun pamblokiran panyalindungan diferensial.

(2) Prinsip ngerem harmonik kadua

Inti tina pangerem harmonik kadua nyaéta ngagunakeun komponén harmonik kadua dina arus diferensial pikeun nangtoskeun naha arus diferensial mangrupikeun arus gangguan atanapi arus inrush anu ngarangsang. Nalika persentase komponén harmonik kadua sareng komponén gelombang dasar langkung ageung tibatan nilai anu tangtu (biasana 20%), éta dianggap yén arus diferensial disababkeun ku arus inrush éksitasi, sareng panyalindungan diferensial diblokir.

Ku kituna, beuki ageung babandingan pengereman harmonik kadua, beuki seueur arus harmonik kadua anu aya dina gelombang dasar anu diidinan, sareng pangaruh pengereman bakal langkung parah.

(3) Protéksi gancang diferensial

Nalika aya gangguan anu serius di jero transformator sareng CT jenuh kusabab arus gangguan anu ageung, arus sekundér CT ogé ngandung sajumlah ageung komponén harmonik. Numutkeun katerangan di luhur, ieu kamungkinan bakal nyababkeun panyalindungan diferensial kusabab pengereman harmonik kadua. Peta blok atanapi reureuh. Ieu bakal ngaruksak transformator sacara parah. Pikeun ngarengsekeun masalah ieu, panyalindungan diferensial gancang-putus biasana disetel.

Élémen diferensial quick-break sabenerna mangrupikeun élémen diferensial anu nilaina luhur pikeun panyalindungan diferensial longitudinal. Béda sareng élémen diferensial umum, éta ngagambarkeun nilai efektif arus diferensial. Henteu paduli bentuk gelombang arus diferensial sareng gedena komponén harmonik, salami nilai efektif arus diferensial ngaleuwihan nilai setélan diferensial quick break (biasana langkung luhur tibatan nilai setélan panyalindungan diferensial), éta bakal langsung bertindak pikeun motong transformator tanpa eksitasi. Ngahalangan kriteria sapertos arus inrush.

Di handap ieu ngenalkeun panyalindungan cadangan transformator

Aya seueur jinis konfigurasi panyalindungan cadangan pikeun transformator. Masalah ieu utamina ngenalkeun dua jinis panyalindungan cadangan: panyalindungan arus leuwih anu ngahalangan tegangan kompléks sareng panyalindungan grounding pikeun transformator.

1. Protéksi arus leuwih pikeun konci tekanan anu rumit

Protéksi arus leuwih anu ngahalangan tegangan kompléks nyaéta protéksi cadangan pikeun gangguan sirkuit pondok fase-ka-fase transformator ukuran ageung sareng sedeng. Ieu cocog pikeun transformator step-up, transformator kontak sistem sareng transformator step-down anu protéksi arus leuwihna henteu tiasa nyumponan sarat sensitivitas. Tegangan komposit anu diwangun ku tegangan runtuyan négatif sareng tegangan rendah tiasa ngagambarkeun rupa-rupa gangguan dina rentang protéksi, anu ngirangan nilai setélan protéksi arus leuwihna sareng ningkatkeun sensitivitas.

Protéksi arus leuwih tegangan komposit diwangun ku élémen tegangan komposit, élémen arus leuwih, sareng élémen waktu. Arus input tina protéksi nyaéta arus tilu fase sekundér CT dina sisi transformator sorangan, sareng tegangan input nyaéta tegangan tilu fase sekundér PT dina sisi transformator sorangan atanapi sisi anu sanés. Pikeun protéksi mikrokomputer, tegangan sisi ieu tiasa disayogikeun ka sisi anu sanés ngalangkungan parangkat lunak, supados mastikeun yén protéksi arus leuwih sisi mana waé masih tiasa dianggo nalika PT dina sisi mana waé diropéa. Logika aksi dipidangkeun dina gambar di handap ieu.

2. Protéksi grounding transformator

Protéksi cadangan pikeun gangguan hubung pondok pentanahan transformator ageung sareng sedeng biasana ngawengku: protéksi arus leuwih runtuyan nol, protéksi tegangan leuwih runtuyan nol, protéksi celah, jsb. Di handap ieu mangrupikeun bubuka singget dumasar kana tilu metode pentanahan anu béda tina titik nétral.

(1) Titik nétral langsung dihubungkeun jeung taneuh

Pikeun transformator kalayan tegangan 110kV ka luhur anu titik nétralna langsung di-ground, panyalindungan arus runtuyan nol anu ngaréspon gangguan taneuh kedah dipasang dina sisi sistem grounding arus ageung. Pikeun transformator anu langsung di-ground dina sisi luhur sareng sedeng, panyalindungan arus runtuyan nol kedah gaduh arah, sareng arahna kedah nunjuk ka bus bar di unggal sisi.

Prinsip panyalindungan arus runtuyan nol sami sareng panyalindungan runtuyan nol garis, mangga tingali Edisi 30. Arus runtuyan nol tiasa dicandak tina arus sekundér titik nétral CT, atanapi tiasa dihasilkeun nyalira ku arus tilu fase sekundér CT di sisi lokal. Tegangan runtuyan nol anu disambungkeun ka élémen arah tiasa dicandak tina tegangan segitiga kabuka PT di sisi lokal, atanapi tiasa dihasilkeun nyalira ku tegangan tilu fase sekundér di sisi lokal. Dina alat panyalindungan mikrokomputer, metode anu dihasilkeun nyalira utamina diadopsi.

Pikeun transformator tilu lilitan anu ageung, panyalindungan arus runtuyan enol tilu tahap tiasa dianggo. Di antarana, Bagian I sareng Bagian II gaduh arah, sareng Bagian III teu gaduh arah. Sacara umum aya dua tingkat reureuh dina unggal bagian, sareng rentang gangguan diheureutkeun ku reureuh pondok (luncat tina coupler beus atanapi saklar dina sisi utama bar), sareng transformator dipotong ku reureuh panjang (luncat tina saklar tilu sisi). Konfigurasi panyalindungan khusus ditangtukeun numutkeun kaayaan anu saleresna.

Sakumaha anu dipidangkeun dina gambar, saatos bagian I atanapi II tina panyalindungan arus arah runtuyan nol beroperasi, mimitina luncat coupler beus atanapi saklar di sisi ieu saatos reureuh pondok t1 atanapi t3 pikeun ngirangan ruang lingkup gangguan. Upami gangguan masih aya, saatos waktos Reureuh anu langkung lami t2 atanapi t4 luncat saklar tilu sisi pikeun motong transformator. Bagian III teu gaduh arah, sareng transformator dipotong langsung saatos reureuh.

(2) Titik nétral teu dihubungkeun jeung taneuh

Arus runtuyan nol ngaliwat titik nétral transformator pikeun ngabentuk sirkuit runtuyan nol. Nanging, upami titik nétral sadaya transformator dihubungkeun ka taneuh, arus hubung pondok dina titik grounding bakal dialirkeun ka unggal transformator, anu bakal ngirangan sensitivitas panyalindungan arus leuwih runtuyan nol. Ku alatan éta, pikeun ngawatesan arus runtuyan nol dina rentang anu tangtu, aya aturan ngeunaan jumlah transformator anu beroperasi kalayan titik nétral dihubungkeun ka taneuh.

Pikeun transformator anu beroperasi tanpa grounding, panyalindungan tegangan runtuyan nol kedah dikonfigurasi pikeun nyegah karusakan overvoltage kana transformator anu disababkeun ku gap arcs dina titik gangguan salami gangguan ground.

Kusabab tingkat insulasi anu luhur tina titik nétral transformator anu diisolasi pinuh, nalika aya gangguan ground dina sistem, panyalindungan arus runtuyan-nol bakal motong heula transformator kalayan titik nétral anu di-ground, sareng upami gangguan masih aya, bakal aya panyalindungan tegangan runtuyan-nol pikeun motong titik nétral tanpa nga-groundkeun transformator.

(3) Titik nétral dihubungkeun ka taneuh ngaliwatan celah pembuangan

Transformator tegangan ultra-luhur sadayana mangrupikeun transformator semi-insulasi, sareng insulasi koil titik nétral ka taneuh langkung lemah tibatan bagian anu sanés. Insulasi titik nétral rentan rusak. Ku alatan éta, panyalindungan celah kedah dikonfigurasi.

Fungsi panyalindungan celah nyaéta pikeun ngajaga kaamanan insulasi titik nétral tina transformator titik nétral anu teu digroundkeun.

Pasang celah breakdown antara titik nétral transformator sareng ground sapertos anu dipidangkeun dina gambar. Nalika saklar isolasi grounding ditutup, transformator langsung di-ground sareng panyalindungan arus over sequence nol dianggo. Nalika saklar isolasi grounding dicabut, transformator di-ground ngaliwatan celah sareng dipasang kana panyalindungan celah.

Protéksi celah diwujudkeun ku ngagunakeun arus celah 3I0 anu ngalir ngaliwatan titik nétral transformator sareng tegangan segitiga bukaan bus PT 3U0 salaku kriteria.

Upami titik nétral naék kusabab gangguan, celah éta rusak sareng arus celah anu ageung 3I0 dihasilkeun. Dina waktos ieu, panyalindungan celah beroperasi sareng transformator dipotong saatos reureuh. Salaku tambahan, nalika gangguan pentanahan kajantenan dina sistem, panyalindungan runtuyan nol tina transformator pentanahan titik nétral beroperasi, sareng transformator pentanahan titik nétral dipotong heula. Saatos sistem kaleungitan titik pentanahan, upami gangguan masih aya, tegangan segitiga kabuka 3U0 tina beus PT bakal ageung pisan, sareng panyalindungan celah ogé bakal beroperasi dina waktos ieu.