Paano Protektahan ang mga Transformer. ang tamang paraan ng pagprotekta sa mga transformer ay maaaring magtagal sa buhay ng paggamit nito.

Ang transpormer ay isang static na kagamitan na patuloy na tumatakbo, mas maaasahan, at mas maliit ang posibilidad ng pagkasira. Ngunit dahil ang karamihan sa mga transpormer ay naka-install sa labas, at apektado ng load habang ginagamit at ang impluwensya ng short circuit fault ng power system, ang iba't ibang mga fault at abnormal na kondisyon ay hindi maiiwasan sa proseso ng operasyon.

1. Mga karaniwang depekto at anomalya ng mga transformer

Ang mga depekto sa transpormer ay maaaring hatiin sa mga panloob na depekto at mga panlabas na depekto.

Ang mga panloob na depekto ay tumutukoy sa mga depektong nangyayari sa loob ng case, tulad ng mga inter-phase short-circuit fault ng mga winding, inter-turn short-circuit fault ng mga one-phase winding, short-circuit fault sa pagitan ng mga winding at iron core, at mga winding disconnection fault, atbp.

Ang mga panlabas na depekto ay tumutukoy sa iba't ibang mga depekto sa phase short circuit sa pagitan ng mga panlabas na lead lines ng mga transformer at mga single-phase grounding fault na nangyayari kapag ang lead line insulation bushing ay dumaan sa case.

Malaki ang pinsalang dulot ng pagkasira ng transformer. Lalo na kapag nagkaroon ng internal fault, ang high temperature arc na nalilikha ng short-circuit current ay hindi lamang susunugin ang insulation at iron core ng winding ng transformer, kundi magiging sanhi rin ng pagkabulok ng transformer oil at paggawa ng maraming gas, na magreresulta sa deformation ng shell ng transformer at maging pagsabog. Samakatuwid, kapag nasisira ang transformer, dapat itong tanggalin.

Ang mga anomalya ng transformer ay pangunahing overload, pagbaba ng antas ng langis, external short circuit na dulot ng overcurrent, masyadong mataas na temperatura ng pagpapatakbo ng transformer oil, masyadong mataas na temperatura ng winding, masyadong mataas na presyon ng transformer, at pagpalya ng cooling system. Kapag abnormal ang transformer, dapat magbigay ng alarm signal.

Pangalawa, pagsasaayos ng proteksyon ng transpormer

Ang pangunahing proteksyon ng short circuit fault: longitudinal differential protection, heavy gas protection, atbp.

Proteksyon sa backup na depekto sa short circuit: pangunahing proteksyon laban sa compound voltage locking overcurrent, proteksyon laban sa zero sequence (direksyon) overcurrent, proteksyon laban sa mababang impedance, atbp.

Proteksyon sa abnormal na operasyon: pangunahing proteksyon sa sobrang karga, proteksyon sa sobrang paggulo, proteksyon sa magaan na gas, proteksyon sa neutral na puwang, antas ng langis sa temperatura at proteksyon sa pagpalya ng sistema ng paglamig.

Tatlo, proteksyon na hindi de-kuryente

Ang proteksyon ng transformer na binubuo ng langis, gas, temperatura at iba pang di-kuryenteng volume ay tinatawag na proteksyong di-kuryente. Pangunahin na mayroong proteksyon sa gas, proteksyon sa presyon, proteksyon sa temperatura, proteksyon sa antas ng langis at proteksyon sa paghinto ng cooler. Ang proteksyong di-kuryente ay kumikilos ayon sa kinakailangan ng site upang mag-trip o magpadala ng mga signal.

1. Proteksyon sa gas

Kapag ang panloob na pagkabigo ng transpormador, dahil sa papel ng short-circuit current at short-circuit point arc, ang panloob na transpormador ay makakagawa ng maraming gas, kasabay ng bilis ng daloy ng langis ng transpormador, ang paggamit ng daloy ng gas at langis upang makamit ang proteksyon ay tinatawag na proteksyon ng gas.

(1) Proteksyon ng magaan na gas: kapag may bahagyang depekto o abnormalidad na nangyari sa loob ng transformer, ang lokal na sobrang pag-init ng fault point ay nagiging sanhi ng bahagyang paglawak ng langis, at ang gas sa langis ay bumubuo ng mga bula at pumapasok sa gas relay. Ang aksyon ng proteksyon ng magaan na gas ay nagpapadala ng magaan na signal ng gas.

(2) Proteksyon sa mabigat na gas: kapag may malubhang depekto na nangyayari sa tangke ng transformer, malaki ang kasalukuyang depekto, at ang arko ay nagiging sanhi ng pagkabulok ng langis ng transformer sa maraming dami, na nagreresulta sa malaking dami ng daloy ng gas at langis. Ang impact baffle ay nagpapasunod sa mabigat na gas sa aksyong proteksiyon, nagpapadala ng signal ng mabigat na gas at exit trip, at pinuputol ang transformer.

(3) Ang proteksyon ng heavy gas ang pangunahing proteksyon laban sa panloob na pagkabigo ng tangke ng gasolina, na maaaring magpakita ng iba't ibang panloob na pagkabigo ng transpormer. Kapag ang transformer ay nagkakaroon ng ilang pagliko sa bawat pagliko, kahit na ang kasalukuyang ng depekto ay napakalaki, ngunit sa proteksyon ng pagkakaiba na nalilikha sa differential current ay maaaring hindi malaki, ang proteksyon ng pagkakaiba ay maaaring hindi gumana. Samakatuwid, para sa mga panloob na depekto ng transformer, kinakailangang umasa sa proteksyon ng heavy gas upang maalis ang mga depekto.

Ang larawan

2, proteksyon laban sa presyon

Ang proteksyon sa presyon ay ang pangunahing proteksyon din laban sa mga panloob na depekto ng tangke ng transformer. May kasamang proteksyon sa pagpapakawala ng presyon at pagbabago ng presyon, ginagamit upang ipakita ang presyon ng langis ng transformer.

3, proteksyon sa temperatura at antas ng langis

Kapag tumaas ang temperatura ng transformer sa babala, ang proteksyon ng temperatura ay magpapadala ng signal ng alarma at sisimulan ang standby cooler.

Kapag ang transformer ay nagtagas ng langis o bumababa ang antas ng langis para sa iba pang mga kadahilanan, ang antas ng langis ay pinoprotektahan at isang senyales ng alarma ang ipinapadala.

4, ang mas malamig na proteksyon laban sa lahat ng paghinto

Kapag tumigil ang lahat ng gumaganang cooler ng transformer, tataas ang temperatura ng transformer. Kung hindi maaasikaso sa tamang oras, maaaring masira ang insulation ng winding ng transformer. Samakatuwid, kapag huminto ang lahat ng cooler sa paggana ng transformer, magpapadala ang proteksyon ng alarm signal at aalisin ang transformer pagkatapos ng mahabang pagkaantala.

Apat, proteksyon sa pagkakaiba-iba

Ang proteksyon ng pagkakaiba ng transformer ang pangunahing proteksyon ng dami ng kuryente ng transformer, at ang saklaw ng proteksyon nito ay ang bahaging napapalibutan ng bawat gilid ng kasalukuyang transformer. Sa saklaw na ito ay nangyayari ang short circuit sa pagitan ng mga winding, inter-turn short circuit at iba pang mga depekto, ang proteksyon ng pagkakaiba ay naaapektuhan ng aksyon.

1, kasalukuyang papasok ng transpormer

Ang field current na nalilikha kapag ang transformer ay bumaba ay tinatawag na field inrush current. Ang laki ng excitation inrush current ay may kaugnayan sa istruktura ng transformer, anggulo ng pagsasara, kapasidad, remanence bago ang pagsasara at iba pang mga salik. Ipinapakita ng pagsukat na ang inrush current ay karaniwang 2~6 na beses ng rated current, at ang maximum ay higit sa 8 beses ng rated current. Dahil ang inrush current ay dumadaloy lamang sa transformer sa bahagi ng pag-charge, magbubunga ito ng malaking differential current sa differential loop, na magreresulta sa maling operasyon ng differential protection.

Ang inrush current ay may mga sumusunod na katangian: a. Ang halaga ng inrush current ay napakalaki at naglalaman ng halatang aperiodic component; B. Ang waveform ay matulis at hindi tuluy-tuloy; C, naglalaman ito ng halatang high-order harmonic component, lalo na ang pangalawang harmonic component; D. Ang excitation inrush current ay humihina.

Ayon sa mga katangian ng inrush current sa itaas, upang maiwasan ang inrush current na magdulot ng maling operasyon ng transformer differential protection, ang proyekto ay gumagamit ng tatlong prinsipyo: mataas na second harmonic content, waveform asymmetry, at waveform discontinuity angle upang maisakatuparan ang pagla-lock ng differential protection.

2. Pangalawang prinsipyo ng harmonic braking

Ang esensya ng pangalawang harmonic braking ay ang paggamit ng pangalawang harmonic component ng differential current upang husgahan kung ang differential current ay fault current o inrush current. Kapag ang porsyento ng pangalawang harmonic component sa fundamental component ay mas malaki kaysa sa isang tiyak na halaga (karaniwan ay 20%), ang differential current ay hinuhusgahan na sanhi ng inrush current, at ang differential protection ay isinasara.

Samakatuwid, mas malaki ang second harmonic braking ratio, mas malaki ang second harmonic current na nakapaloob sa pinapayagang fundamental wave, at mas malala ang braking effect.

3, proteksyon ng mabilis na break na may pagkakaiba-iba

Kapag may malubhang depekto na nangyari sa loob ng transformer at ang kasalukuyang depekto ay sapat na malaki upang humantong sa CT saturation, ang pangalawang kasalukuyang CT ay naglalaman din ng maraming bahagi ng harmonic. Ayon sa paglalarawan sa itaas, malamang na ang differential protection ay ma-lock o maantala dahil sa pangalawang harmonic braking. Ito ay malubhang makakasira sa transformer. Upang malutas ang problemang ito, karaniwang inilalagay ang differential quick-break protection.

Ang differential quick-break element ay talagang isang high constant differential element ng longitudinal differential protection. Naiiba ito sa pangkalahatang differential element, ipinapakita nito ang epektibong halaga ng differential flow. Gaano man kalaki ang waveform ng differential flow, gaano man kalaki ang harmonic component, hangga't ang epektibong halaga ng differential flow ay lumampas sa setting value ng differential speed break (karaniwan ay mas mataas kaysa sa setting value ng differential protection), agad nitong aalisin ang transformer, nang walang excitation inrush current at iba pang criteria na nakakandado.

Lima, proteksyon ng backup na transpormer

Ang pangunahing proteksyon ng transformer ay maikling ipinakilala, at ang backup na proteksyon ng transformer ay patuloy na ipinakikilala. Maraming uri ng backup na proteksyon na konpigurasyon ng mga transformer. Dito, aming maikling ipinakikilala ang dalawang uri ng backup na proteksyon ng transformer, na siyang double voltage locking overcurrent protection at grounding protection.

1, dobleng presyon ng pagla-lock sa proteksyon ng kasalukuyang

Ang compound voltage locking overcurrent protection ay ang backup na proteksyon para sa fault ng short circuit sa pagitan ng malalaki at katamtamang laki ng mga transformer. Angkop para sa mga step-up transformer, system connection transformer, at step-down transformer na ang overcurrent protection ay hindi nakakatugon sa mga kinakailangan sa sensitivity. Ang compound voltage na binubuo ng negative sequence voltage at low voltage ay maaaring magpakita ng iba't ibang fault sa saklaw ng proteksyon, bawasan ang setting value ng overcurrent protection, at pagbutihin ang sensitivity.

Ang compound voltage overcurrent protection ay binubuo ng compound voltage element, overcurrent element, at time element. Ang access current ng proteksyon ay ang pangalawang THREE-PHASE CT current sa lokal na bahagi ng transformer, at ang access voltage ay ang pangalawang three-phase PT voltage sa lokal na bahagi o iba pang mga bahagi ng transformer. Para sa proteksyon ng microcomputer, ang boltahe ng panig na ito ay maaaring ibigay sa iba pang mga bahagi sa pamamagitan ng software, upang matiyak na ang anumang panig ng PT maintenance ay maaari pa ring gumamit ng complex voltage overcurrent protection. Ang lohika ng aksyon ay ipinapakita sa ibaba.

2, proteksyon sa grounding ng transpormer

Ang backup na proteksyon ng grounding short circuit fault ng malaki at katamtamang laki ng transformer ay karaniwang: zero sequence overcurrent protection, zero sequence overvoltage protection, gap protection at iba pa. Ang sumusunod ay isang maikling panimula ng tatlong magkakaibang grounding mode batay sa neutral point.

(1) Ang neutral point ay direktang naka-ground

Para sa mga transformer na ang boltahe ay 110kV pataas sa neutral point ay direktang naka-ground, dapat itakda ang zero-sequence current protection sa gilid ng high current grounding system upang maipakita ang grounding fault. Para sa mga transformer na direktang naka-ground sa parehong mataas at gitnang bahagi, ang zero-sequence current protection ay dapat nasa direksyon ng bawat side bus.

Ang prinsipyo ng proteksyon laban sa zero sequence current ay katulad ng sa proteksyon laban sa line zero sequence, sumangguni sa isyu 30. Ang zero-sequence current ay maaaring makuha mula sa pangalawang CT current ng neutral point, o mula sa pangalawang three-phase CT current ng lokal na panig. Ang zero sequence voltage na konektado sa directional element ay maaaring makuha mula sa PT opening triangle voltage ng lokal na panig o mula sa pangalawang three-phase voltage ng lokal na panig. Sa microcomputer protection device, pangunahing gumagamit ng self-produced na paraan.

Para sa malalaking three-winding transformer, ang zero-sequence current protection ay maaaring three-stage. May direksyon sa seksyon I at II, at walang direksyon sa seksyon III. Ang bawat seksyon sa pangkalahatan ay may two-stage delay, na may mas maikling delay upang mabawasan ang fault range (jump bus o local switch), na may mas mahabang delay upang maalis ang transformer (jump three-side switch). Ang partikular na configuration ng proteksyon ay depende sa aktwal na sitwasyon.

Gaya ng ipinapakita sa pigura, pagkatapos ng operasyon ng zero-sequence direction current protection sa seksyon I o II, ang t1 o T3 bus o local switch na may maikling delay ay dapat munang i-lundag upang mabawasan ang saklaw ng impluwensya ng fault. Kung naroon pa rin ang dami ng fault, dapat putulin ang transformer gamit ang t2 o T4 three-way switch na may mahabang delay. Sa seksyon III na walang direksyon, ang transformer ay direktang inaalis sa pamamagitan ng delay.

(2) ang neutral na punto ay hindi naka-ground

Ang zero sequence current ay dumadaan sa neutral point ng transformer upang mabuo ang zero sequence loop. Gayunpaman, kung ang lahat ng neutral point ng transformer ay naka-ground, ang short-circuit current sa grounding point ay ipapamahagi sa bawat transformer, na magdudulot ng pagbawas sa sensitivity ng zero-sequence overcurrent protection. Samakatuwid, upang limitahan ang zero-sequence current sa isang partikular na saklaw, ang bilang ng mga transformer na naka-ground sa neutral point ay kinokontrol.

Para sa ungrounded transformer, dapat isaayos ang zero-sequence voltage protection upang maiwasan ang pinsala sa overvoltage sa transformer na dulot ng gap arc sa fault point kapag may grounding fault.

Dahil sa mataas na antas ng pagkakabukod ng neutral point, ang ganap na insulated na transpormador ay ginagamitan ng mataas na antas ng pagkakabukod ng neutral point, kapag ang sistema ay nagkakaroon ng grounding fault, ang unang zero-sequence current protection ay ang pag-alis ng neutral point grounding transpormador, kung mayroon pa ring fault, at pagkatapos ay zero-sequence voltage protection ay ang pag-alis ng neutral point ungrounded transpormador.

(3) Ang neutral point ay naka-ground sa pamamagitan ng discharge gap

Lahat ng hV transformer ay semi-insulated, at ang insulasyon ng neutral coil papunta sa ground ay mas mahina kaysa sa ibang mga bahagi. Ang neutral insulation ay madaling masira. Samakatuwid, kailangan mong i-configure ang clearance protection.

Ang papel ng proteksyon ng puwang ay upang protektahan ang neutral na punto ng kaligtasan ng pagkakabukod ng ungrounded transformer.

Gaya ng ipinapakita, isang breakdown gap ang inilalagay sa pagitan ng neutral point ng transformer at ng ground. Kapag nakasara ang earth isolating switch, direktang naka-ground ang transformer at inilalagay ang zero sequence overcurrent protection. Kapag nakadiskonekta ang grounding isolation switch, naka-ground ang transformer sa pamamagitan ng gap at inilalagay sa gap protection.

Ang proteksyon laban sa puwang ay naisasagawa sa pamamagitan ng paggamit ng kasalukuyang puwang na 3I0 na dumadaloy sa neutral point ng transformer at ang boltahe ng pambungad na tatsulok na 3U0 ng bus PT bilang pamantayan.

Kung ang neutral na punto sa lokasyon ng fault ay mataas, ang puwang ay maghihiwalay, na magreresulta sa isang malaking kasalukuyang puwang na 3I0, sa oras na ito, ang aksyon na proteksyon sa puwang, pagkatapos ng isang pagkaantala upang alisin ang transpormer. Bilang karagdagan, kapag ang sistema ay may grounding fault, ang neutral point grounding operation transformer ay zero sequence protection action, unang putulin ang neutral point grounding transformer. Matapos mawala ng sistema ang ground point, kung ang fault ay umiiral pa rin, ang open triangle voltage ng bus PT 3U0 ay magiging malaki, at ang proteksyon sa puwang ay gagana rin sa oras na ito.

Pinagmulan: Pulpitong may kapangyarihan