Proteksyon sa pagkakaiba ng transformer at iba pang mga Produkto ng proteksyon sa pagkakaiba | CANWIN

Bukod pa rito, mayroong ilang abnormal na kondisyon sa paggana ng transformer, pangunahin na kabilang ang mababang antas ng langis, mataas na temperatura o presyon ng langis, mataas na neutral point voltage ng transformer, overload, overcurrent, overexcitation, atbp.

Upang masubaybayan ang iba't ibang mga depekto o abnormal na kondisyon sa pagtatrabaho, nagtayo kami ng iba't ibang mga proteksyon, na nahahati sa pangunahing proteksyon at backup na proteksyon, at ang pangunahing proteksyon ay may mga katangian ng mabilis na pagkilos.

Bahagi 2: Proteksyon sa pagkakaiba-iba

Ang longitudinal differential protection ay isa sa mga pangunahing proteksyon ng transformer, at ang proteksyon ay agad na gumagana upang i-trip ang mga switch sa bawat panig. Ang protection area ay ang bahagi sa pagitan ng mga current transformer sa bawat panig ng differential protection, kabilang ang katawan ng transformer, ang mga lead-out lines sa pagitan ng current transformer at ng transformer. Noong 2017, ang arrester sa 35kV na bahagi ng No. 2 main transformer ng isang 220kV substation ay mayroong AB phase flashover, at ang arrester chassis ay nasira ng discharge; dahil ang 35kV arrester ay matatagpuan sa pagitan ng rheological transformer at ng main transformer sa low-voltage na bahagi ng main transformer, ito ay nasa loob ng saklaw ng proteksyon ng longitudinal difference. Ang dalawang set ng main transformer protection ay gumana nang tama, at ang fault ay naihiwalay.

01

Pangunahing lohika ng proteksyong differential

Ang umiiral na longitudinal differential protection ng transformer ay gumagamit ng microcomputer protection device, at ang kuryente ng bawat phase ay pumapasok sa protection device ayon sa pagkakabanggit, at ang longitudinal differential protection ay isinasagawa gamit ang software algorithm. Gumagamit tayo ng isang phase bilang halimbawa upang ilarawan ang pangunahing prinsipyo ng longitudinal differential protection.

Ang differential current na "nararamdaman" ng protective device ay ang vector sum ng secondary currents ng dalawang coil. Gaya ng ipinapakita sa Figure 1, kapag ang sistema ay normal na gumagana o naka-short-circuit sa labas, ang secondary currents ng dalawang coil ay magkapareho ang laki at magkasalungat ang polarity, at ang differential current ay 0, at ang protection ay hindi gumagana sa ngayon. Gaya ng ipinapakita sa Figure 2, kapag may ground fault na nangyayari sa loob ng saklaw ng protection, ang secondary currents ay magkapareho ang laki at polarity, at ang differential current ay ang kabuuan ng secondary currents. Kapag naabot na ang differential start value, gumagana ang protection.

Batay sa nabanggit na paraan ng koneksyon ng rheological secondary coil, ang longitudinal differential protection ay nagdaragdag ng phase adjustment, zero-sequence current elimination, at amplitude conversion sa mga current vector sa iba't ibang panig upang bumuo ng paraan ng pagkalkula ng differential current, at pagkatapos ay ipinakikilala ang ratio braking characteristic curve. Ito ang bumubuo sa pangunahing lohika ng proteksyon.

Kung gagamitin ang YN-d11 wiring bilang halimbawa, ang wiring diagram at current phasor diagram ay ipinapakita sa Figure 3. Makikita na dahil mayroong 30° angle difference sa pagitan ng high at low side phasors, ang vector sum ng dalawang currents ay hindi 0 sa normal na operasyon, at kailangan muna ang phase conversion. Pagkatapos ng conversion, ang high at low sides ng iisang phase ay may parehong phase.

Mayroong dalawang paraan ng phase conversion, ang isa ay batay sa Y side, upang ang d-side current phase ay naaayon sa Y-side current phase, na tinutukoy bilang "angle star", ang pinakakaraniwang angle star protection ay ang Narui Jibao RCS-978 atbp., ang formula ng conversion ay:

Ang isa pa ay batay sa panig na d, kaya ang kasalukuyang yugto ng panig na Y ay naaayon sa panig na d, na tinutukoy bilang "anggulo ng pag-ikot ng bituin". Karamihan sa mga umiiral na aparato ng proteksyon ay gumagamit ng pamamaraan ng anggulo ng pag-ikot ng bituin, at ang pormula ng conversion ay:

Ang layunin ng pag-aalis ng zero-sequence current ay upang maiwasan ang maling operasyon ng longitudinal differential protection. Para sa mga kable ng YN-d, kapag may nangyaring ground fault sa labas ng high-voltage side, ang zero-sequence current ay dumadaloy sa high-voltage Y side, ngunit walang zero-sequence current sa low-voltage d side, at ang zero-sequence currents sa magkabilang panig ay hindi maaaring balansehin, kaya ang differential protection ay made-malfunction. Sa "star rotation angle" conversion mode, ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang currents pagkatapos ng phase shift sa Y side ay sinala ang zero current, kaya hindi na kailangang gumawa ng mga hakbang. Sa "angle-to-star" conversion mode, ang zero-sequence current compensation ay isinasagawa sa Y-side current vector, at ang compensation formula ay:

Dahil sa pagkakaiba sa ratio ng transpormasyon ng transformer at sa ratio ng rheological transformation ng bawat panig, ang pangalawang amplitude ng differential current sa bawat panig ng transformer ay hindi maaaring magkapareho sa panahon ng normal na operasyon o panlabas na depekto. Sa oras na ito, kinakailangang magsagawa ng amplitude conversion, kunin ang halaga ng kasalukuyang sa isang panig bilang sanggunian, kalkulahin ang balance coefficient sa kabilang panig ayon sa boltahe sa magkabilang panig at sa rheological ratio, at paramihin ang kasalukuyang sa kabilang panig ng balance coefficient, upang ang panloob na kalkulasyon ng device Differential flow ay 0.

Upang higit pang mapabuti ang sensitivity ng aksyon sa kaso ng mga panloob na depekto at maaasahang maiwasan ang hindi balanseng daloy ng mga panlabas na depekto, ang longitudinal differential protection ay gumagamit ng differential element na may ratio braking characteristic curve. Ang patayong axis ng ratio braking curve ay ang differential curve, ang pahalang na axis ay ang braking curve, ang itaas na bahagi ng kurba ay ang action area, at ang ibabang bahagi ay ang braking area. Ang mga umiiral na characteristic curve ay pangunahing nahahati sa dalawang uri: two-segment broken-line type at three-segment broken-line type.

Ang two-segment broken-line ratio braking curve ay ipinapakita sa kaliwang pigura ng Figure 4. Ang kurba ay maaaring uri ABC na dumadaan sa pinagmulan, o uri ABD na hindi dumadaan sa pinagmulan. Karamihan sa mga aparato ay uri ABC.

Ang three-segment broken-line ratio braking curve ay ipinapakita sa kanang pigura ng Figure 4, na maaaring hatiin sa dalawang uri, ang isa ay ang pahalang na linya para sa AB segment, at ang isa ay ang pahilig na linya para sa AB segment. Ang kagamitan na may pahalang na linya sa seksyon ng AB ay kinabibilangan ng Guodian Nanzi PST-1200U, ABB's RET-316, Xuji WBH-801 at SEL-387, at ang kagamitan na may pahilig na linya sa seksyon ng AB ay kinabibilangan ng Sifang CSC-326, Shenrui PRS-778 at South Swiss RCS-978.

02

Paano suriin ang proteksyon ng pagkakaiba-iba

Ang beripikasyon ng proteksyon ng longitudinal differential protection ay isinasagawa ayon sa ratio braking characteristic curve, ang proteksyon sa itaas ng kurba ay gumagana, at ang proteksyon sa ibaba ng kurba ay hindi gumagana:

1) Pumili ng isang punto. Pumili ng 3-5 punto para sa beripikasyon ng longitudinal differential protection, ang unang punto ay pipiliin sa patayong aksis ng Figure 4 upang beripikahin ang minimum na operating current na Iop.min; ang pangalawa at pangatlong punto ay pipiliin sa inflection point upang beripikahin ang inflection point current na Ires; bilang karagdagan, pumili ng isang punto sa bawat slope upang beripikahin ang slope.

2) Kalkulahin ang halaga. Kalkulahin ang start-up value ng kuryente, balanseng koepisyent, at balanse ng bawat panig ng transformer; pagkatapos ay kalkulahin ang magnitude ng kuryente at anggulo ng phase ng bawat panig ng bawat check point ayon sa ratio braking curve ng aparato.

3) Patunayan ang kurba. Ilapat ang fixed variable method upang ayusin ang isang kuryente sa check point at baguhin ang laki ng isa pang kuryente, upang maigalaw ang check point pataas at pababa sa action area at braking area upang mapatunayan kung gumagana nang tama ang protection device.

03

Mga pantulong na bahagi para sa proteksyong differential

Upang maging mas maaasahan ang proteksyong differential, ang lohika ng proteksyon ay kinabibilangan din ng mga bahagi tulad ng start, quick break, at lock:

1) Panimulang elemento: Kasama sa panimulang baryabol ang pinakamataas na halaga ng three-phase differential current, ang dami ng mutasyon ng kasalukuyang, atbp. Kapag ang panimulang baryabol ay mas malaki kaysa sa anumang panimulang halaga, binubuksan ng aparatong pangproteksyon ang differential protection.

2) Differential quick-break element: Sa mataas na antas ng short-circuit current, dahil sa saturation ng current transformer, ang pangalawang harmonic ay lumilikha ng malaking braking torque at ang differential element ay tumatangging gumalaw. Upang maiwasan ang protection refusal, isang differential quick-acting element ang inilalagay sa device. Kapag ang short-circuit current ay umabot sa 4~10 beses ng rated current, ang quick-acting element ay mabilis na gumagalaw papunta sa outlet. Bukod pa rito, upang maiwasan ang maling aksyon ng proteksyon dahil sa hindi pagkakapare-pareho ng mga transient characteristic ng mga current transformer sa bawat panig kapag mayroong malaking short-circuit current, ang mga kaugnay na katangian ng mga current transformer sa bawat panig ng differential protection ng mga pangunahing kagamitan kabilang ang mga transformer ay dapat na pare-pareho (Eighteen Countermeasures 15.1. 10). Ang high-voltage na bahagi ng No. 2 main transformer ng isang substation ay konektado sa pangalawang string ng 2/3 wiring, at ang string na ito ay konektado sa isa pang tie line; Noong 2017, isang single-phase ground fault ang naganap sa phase B ng switch sa string, at dalawang set ng differential protection para sa pangunahing katawan ng transformer. Ang quick-break element ay gumagana upang putulin ang mga switch sa bawat panig ng pangunahing transformer; ang split-phase current differential protection sa magkabilang panig ng tie line ay pumuputol sa B phase ng kaukulang side switch, at pagkatapos ay magtagumpay ang single-phase reclosing.

3) Exciting inrush blocking element: Kapag naputol ang airdrop transformer at ang short circuit sa labas ng transformer area, isang malaking exciting inrush current ang mabubuo. Upang maiwasan ang differential current na dulot ng exciting inrush current na maging sanhi ng malfunction ng device, isang inrush current blocking element ang itinatakda para sa longitudinal difference protection, gamit ang waveform distortion (Pasulput-sulpot o asymmetric differential current waveform), harmonic component identification (pangalawa o pangatlong harmonic content), at fuzzy identification identification ng excitation inrush current. Gayunpaman, kapag ang transformer ay aktwal na na-airdrop, lalo na para sa unang airdrop, ang differential protection ay malfunction pa rin dahil sa hindi sapat na degaussing ng pangunahing katawan, at ang harmonic content ng airdropped differential current ay maaaring mas mababa kaysa sa harmonic component blocking threshold. Upang lubos na maalis ang impluwensya ng residual magnetism sa walang laman na pag-charge ng transformer, maaari tayong gumawa ng mga hakbang sa degaussing at magsagawa ng isa pang walang laman na pag-charge, o pansamantalang babaan ang pangalawang harmonic blocking threshold upang matiyak ang normal na operasyon ng pangunahing transformer.

4) Elemento ng pagdiskonekta ng CT: Kapag ang pangalawang yugto ng CT ay nadiskonekta, ang differential current ay ang load current ng yugto ng pagdiskonekta, at maaaring mag-aberya ang proteksyon. Sa oras na ito, ang zero-sequence current, mga pagbabago sa phase current, abnormal na biglaang pagbaba ng phase voltage, atbp. ay maaaring gamitin upang husgahan ang pagdiskonekta ng CT.

5) CT saturation blocking element: Kapag may nangyaring panlabas na depekto, ang CT saturation ay magdudulot ng malfunction sa differential protection, kaya ang protection device ay nilagyan ng CT saturation blocking detection element. Kapag saturated ang CT, ang differential current ay nangyayari pagkatapos ma-saturated ang CT sa loob ng isang panahon, kaya ginagamit ng device ang timing consistency ng braking current at differential current upang husgahan kung saturated ang CT. Bukod pa rito, upang mabawasan ang epekto ng CT saturation sa transformer longitudinal differential protection, ang mga current transformer ay gumagamit ng accurate limit factor (ALF) at mas mataas na rated inflection point voltage (18 item countermeasures 15.1.12).

Bahagi 3: Panimula sa iba pang proteksyong differential

1.

proteksyon sa pagkakaiba-iba ng hating panig

Ang split-side differential protection ay isang differential protection na kumukuha sa Y-side winding ng transformer bilang protektadong bagay, at binubuo ng una at huling CT ng mga winding sa bawat panig ayon sa phase. Kung kukunin ang self-coupling phase A sa Figure 5 bilang halimbawa, ang protection ay binubuo ng TA1A, TA2a' at TA3A. Ayon sa kasalukuyang batas ni Kirchhoff, walang electromagnetic coupling relationship sa pagitan ng mga current sa magkabilang dulo, kaya ang protection ay hindi nangangailangan ng mga inrush current blocking elements, differential snap-action elements at over-excitation blocking elements. Bukod pa rito, ang fixed value ng operating current ng split-side differential protection ay mas mababa, at ang sensitivity ay mas mataas kaysa sa longitudinal differential protection. Ngunit ang disbentaha ng protection na ito ay hindi nito kayang protektahan ang inter-turn short circuit.

2.

Proteksyon ng pagkakaiba-iba ng hating yugto

Ang phase-splitting differential protection ay isang differential protection na kumukuha sa bawat phase winding ng transformer bilang protektadong bagay, at binubuo ng mga CT sa bawat gilid ng bawat phase winding. (halimbawa, ang proteksyong ito ay maaaring magpakita ng lahat ng depekto ng isang partikular na phase ng transformer maliban sa mga low-voltage side lead, ngunit kinakailangan ang isang inrush current blocking element.

3.

Proteksyon ng pagkakaiba-iba ng cell sa mababang boltahe na bahagi

Dahil ang phase-splitting differential protection ay walang saklaw ng proteksyon para sa mga lead wire sa low-voltage side, ang cell differential ay ipinakikilala bilang suplemento sa phase-splitting differential. Ang differential protection ng low-voltage side community ay binubuo ng internal CT ng triangular two-phase winding sa low-voltage side at ng CT na sumasalamin sa differential current ng two-phase winding. Inrush blocking element ito, ngunit hindi tumutugon sa mga turn-to-turn fault.

4.

Proteksyon sa pagkakaiba-iba ng sequence na walang sequence

Ang zero-sequence differential protection ay binubuo ng mga zero-sequence current transformer sa neutral point side ng transformer at mga zero-sequence circuit ng mga current transformer sa star side ng transformer. Ang mga Figure 6 at 7 ay ang mga current loop kapag ang mga ground fault ay nangyayari sa labas ng zone at sa loob ng zone, ayon sa pagkakabanggit. Katulad nito, ang mga secondary current ng protection na ito ay walang electromagnetic coupling relationship, kaya ang protection device ay hindi nangangailangan ng excitation inrush current blocking element o over-excitation blocking element; kasabay nito, mas sensitibo ito sa grounding fault ng winding ng transformer. Gayunpaman, ang zero-sequence differential protection ay maaari lamang magpakita ng internal ground fault ng high at medium voltage side, at hindi kayang protektahan ang inter-turn short circuit.