Диференціальний захист трансформатора та інші вироби диференціального захисту | CANWIN

Крім того, існує декілька ненормальних умов роботи трансформатора, в основному включаючи низький рівень масла, високу температуру або тиск масла, високу напругу в нейтральній точці трансформатора, перевантаження, перевантаження по струму, перезбудження тощо.

Для моніторингу різних несправностей або ненормальних умов роботи ми встановили різні засоби захисту, які поділяються на основний захист і резервний захист, а основний захист має характеристики швидкої дії.

Частина 2: Диференційний захист

Поздовжній диференціальний захист є одним із основних засобів захисту трансформатора, і захист спрацьовує миттєво, щоб відключити вимикачі з кожного боку. Зона захисту - це частина між трансформаторами струму з кожного боку диференціального захисту, включаючи корпус трансформатора, вихідні лінії між трансформатором струму та трансформатором. У 2017 році на розряднику зі сторони 35 кВ головного трансформатора № 2 підстанції 220 кВ стався перерив фази АВ, а шасі розрядника вийшло з ладу розрядом; оскільки розрядник 35 кВ був розташований між реологічним трансформатором і головним трансформатором на стороні низької напруги головного трансформатора, він знаходився в межах захисного діапазону поздовжньої різниці. Усі два комплекти захисту головного трансформатора спрацювали правильно, і несправність була ізольована.

01

Основна логіка диференційного захисту

Існуючий поздовжній диференціальний захист трансформатора використовує пристрій захисту мікрокомп’ютера, і струм кожної фази надходить у пристрій захисту відповідно, а поздовжній диференціальний захист реалізується програмним алгоритмом. Ми беремо одну фазу як приклад, щоб проілюструвати основний принцип поздовжнього диференціального захисту.

Диференціальний струм, «відчуваний» захисним пристроєм, є векторною сумою вторинних струмів двох котушок. Як показано на малюнку 1, коли система працює нормально або закорочено зовні, вторинні струми двох котушок однакові за розміром і протилежні за полярністю, а диференціальний струм дорівнює 0, і захист не спрацьовує при цього разу. Як показано на малюнку 2, коли замикання на землю відбувається в межах захисного діапазону, вторинні струми однакові за величиною та полярністю, а диференціальний струм є сумою вторинних струмів. При досягненні значення диференціального пуску спрацьовує захист.

На основі методу реологічного з’єднання вторинної котушки, наведеного вище, поздовжній диференціальний захист додає коригування фази, усунення струму нульової послідовності та перетворення амплітуди до векторів струму з різних сторін для формування методу розрахунку диференціального струму, а потім вводить коефіцієнт гальмування характеристична крива. Складають основну логіку захисту.

Взявши як приклад електропроводку YN-d11, схему з’єднання та діаграму векторів струму показано на рисунку 3. Можна побачити, що через різницю кутів між високим і низьким векторами на 30° векторна сума двох струмів не дорівнює 0 під час нормальної роботи, і спочатку потрібне перетворення фази. Після перетворення висока і низька сторони однієї фази мають однакову фазу.

Існує два методи перетворення фази, один заснований на стороні Y, так що фаза струму на стороні d узгоджується з фазою струму на стороні Y, що називається «кутова зірка», найпоширенішим захистом кутової зірки є Narui Jibao RCS-978 тощо, формула перетворення:

Інший базується на стороні d, так що поточна фаза сторони Y узгоджується з фазою сторони d, що називається «кутом обертання зірки». Більшість існуючих пристроїв захисту використовують метод кута обертання зірки, а формула перетворення:

Метою усунення струму нульової послідовності є запобігання неправильній роботі поздовжнього диференціального захисту. Для електропроводки YN-d, коли замикання на землю відбувається за межами сторони високої напруги, струм нульової послідовності тече на стороні високої напруги Y, але немає струму нульової послідовності на стороні низької напруги d, і нульовий струм струми послідовності з обох сторін не можуть бути збалансовані, тому диференціальний захист працюватиме несправно. У режимі перетворення «кут повороту зірки» різниця між двома струмами після фазового зсуву на стороні Y відфільтрувала нульовий струм, тому жодних заходів вживати не потрібно. У режимі перетворення "кут-зірка" компенсація струму нульової послідовності виконується на векторі струму на стороні Y, а формула компенсації:

Через різницю в коефіцієнті трансформації трансформатора та коефіцієнті реологічного перетворення кожної сторони вторинна амплітуда диференціального струму на кожній стороні трансформатора не може бути однаковою під час нормальної роботи або зовнішнього пошкодження. У цей час необхідно виконати перетворення амплітуди, взяти значення струму з одного боку як еталон, обчислити коефіцієнт балансу з іншого боку відповідно до напруги з обох сторін і реологічного співвідношення та помножити струм з іншого боку поряд із коефіцієнтом балансу, щоб внутрішній розрахунок диференціального потоку пристрою становив 0.

Щоб ще більше підвищити чутливість дії у разі внутрішніх пошкоджень і надійно уникнути незбалансованого струму зовнішніх пошкоджень, поздовжній диференціальний захист використовує диференціальний елемент із кривою характеристики гальмування співвідношенням. Вертикальна вісь кривої коефіцієнта гальмування - це диференціальний струм, горизонтальна вісь - струм гальмування, верхня частина кривої - область дії, а нижня частина - область гальмування. Існуючі характеристичні криві в основному поділяються на два типи: двосегментний ламаний тип і трисегментний ламаний тип.

Двосегментна крива гальмування співвідношення показана на лівому малюнку рисунка 4. Крива може бути типу ABC, що проходить через початок координат, або типу ABD, який не проходить через початок координат. Більшість пристроїв типу ABC.

Трьохсегментна крива гальмування коефіцієнта переривчастої лінії показана на малюнку справа на малюнку 4, яку можна розділити на два типи: один є горизонтальною лінією для сегмента AB, а інший є похилою лінією для сегмента AB. Обладнання з горизонтальною лінією в секції AB включає Guodian Nanzi PST-1200U, ABB RET-316, Xuji WBH-801 і SEL-387, а обладнання з похилою лінією в секції AB включає Sifang CSC-326, Shenrui PRS -778 і південношвейцарський RCS-978.

02

Як перевірити диференціальний захист

Перевірка поздовжнього диференціального захисту захисту здійснюється відповідно до кривої гальмівної характеристики, захист вище кривої спрацьовує, а захист нижче кривої не працює:

1) Виберіть точку. Виберіть 3-5 точок для перевірки поздовжнього диференціального захисту, перша точка вибирається на вертикальній осі рисунка 4 для перевірки мінімального робочого струму Iop.min; друга і третя точки вибираються на точці перегину для перевірки струму точки перегину Ires; Крім того, виберіть точку на кожному схилі, щоб перевірити схил.

2) Обчисліть значення. Розрахувати пускове значення струму, коефіцієнт балансу та баланс кожної сторони трансформатора; потім обчисліть величину струму та фазовий кут кожної сторони кожної контрольної точки відповідно до кривої коефіцієнта гальмування пристрою.

3) Перевірте криву. Застосуйте метод фіксованої змінної, щоб зафіксувати один струм у контрольній точці та змінити величину іншого струму, щоб перемістити контрольну точку вгору та вниз до зони дії та зони гальмування, щоб перевірити, чи правильно працює захисний пристрій.

03

Допоміжні елементи диференціального захисту

Щоб зробити диференціальний захист більш надійним, логіка захисту також включає такі компоненти, як пуск, швидке відключення та блокування:

1) Пусковий елемент: Пускова змінна включає максимальне значення трифазного диференціального струму, величину мутації струму тощо. Коли початкова змінна перевищує будь-яке початкове значення, захисний пристрій відкриває диференціальний захист.

2) Диференціальний елемент швидкого розриву: при високому рівні струму короткого замикання через насичення трансформатора струму друга гармоніка створює величезний гальмівний момент, і диференціальний елемент відмовляється рухатися. Щоб уникнути відмови захисту, в пристрої встановлений диференціальний швидкодіючий елемент. Коли струм короткого замикання в 4-10 разів перевищує номінальний струм, швидкодіючий елемент швидко рухається до розетки. Крім того, щоб запобігти неправильному спрацьовуванню захисту через неузгодженість перехідних характеристик трансформаторів струму на кожній стороні при наявності великого струму короткого замикання, відповідні характеристики трансформаторів струму на кожній стороні диференціала захист основного обладнання, включаючи трансформатори, має бути послідовним (Вісімнадцять контрзаходів 15.1. 10). Сторона високої напруги головного трансформатора № 2 підстанції підключається до другої ланцюга 2/3 проводки, а ця ланка підключається до іншої зв’язувальної лінії; у 2017 році відбулося однофазне замикання на землю на фазі B вимикача в ланцюзі, і два комплекти диференціального захисту для основного трансформатора. Елемент швидкого відключення працює, щоб відключити вимикачі з кожного боку головного трансформатора; диференціальний захист від струму розщепленої фази по обидва боки лінії зв’язку відключає фазу B відповідного бічного вимикача, після чого однофазне повторне вмикання вдається.

3) Елемент блокування збудливого пускового струму: коли крапельний трансформатор і коротке замикання за межами зони трансформатора відключаються, буде створено величезний збудливий пусковий струм. Щоб запобігти виходу пристрою з ладу через диференціальний струм, спричинений пусковим струмом збудження, для захисту від поздовжньої різниці встановлюється елемент блокування пускового струму, використовуючи спотворення форми сигналу (переривчаста або асиметрична форма сигналу диференціального струму), ідентифікацію гармонічної складової ( зміст другої або третьої гармоніки), нечітка ідентифікація ідентифікація пускового струму збудження. Однак, коли трансформатор фактично скидається з повітря, особливо під час першого скидання з повітря, диференціальний захист все одно працюватиме несправно через недостатнє розмагнічування основного корпусу, а вміст гармоній диференціального струму, що скидається з повітря, може бути нижчим за поріг блокування гармонічної складової. Щоб повністю усунути вплив залишкового магнетизму на порожній заряд трансформатора, ми можемо вжити заходів щодо розмагнічування та виконати ще один порожній заряд або тимчасово знизити поріг блокування другої гармоніки, щоб забезпечити нормальну роботу основного трансформатора.

4) Елемент відключення КТ: коли вторинна фаза КТ відключена, диференціальний струм є струмом навантаження фази відключення, і захист може працювати несправно. У цей час струм нульової послідовності, зміни фазного струму, ненормальне раптове падіння фазної напруги тощо можна використовувати для оцінки відключення ТТ.

5) Елемент блокування насичення ТТ: коли виникає зовнішня помилка, насичення ТТ спричинить несправність диференціального захисту, тому захисний пристрій оснащено елементом виявлення блокування насичення ТТ. Коли ТТ насичений, диференціальний струм виникає після того, як ТТ насичений протягом певного періоду часу, тому пристрій використовує узгодженість синхронізації струму гальмування та диференціального струму, щоб визначити, чи є ТТ насиченим. Крім того, щоб мінімізувати вплив насичення трансформатора трансформатора на поздовжній диференціальний захист трансформатора, трансформатори струму мають точний граничний коефіцієнт (ALF) і більш високу номінальну напругу точки перегину (18 пунктів контрзаходів 15.1.12).

Частина 3: Введення в інший диференційний захист

1.

розділений бічний диференціальний захист

Диференціальний захист із роздільною стороною — це диференціальний захист, який використовує Y-сторонню обмотку трансформатора як захищений об’єкт і складається з першого й останнього КТ обмоток на кожній стороні відповідно до фази. Взявши для прикладу фазу самоз’єднання A на малюнку 5, захист складається з TA1A, TA2a' і TA3A. Згідно з чинним законом Кірхгофа, між струмами на обох кінцях немає електромагнітного зв’язку, тому для захисту не потрібні елементи блокування пускового струму, елементи диференціальної миттєвої дії та елементи блокування перезбудження. Крім того, фіксоване значення робочого струму диференціального захисту з роздільною стороною нижче, а чутливість вище, ніж у поздовжнього диференціального захисту. Але недолік цього захисту в тому, що він не може захистити міжвиткове коротке замикання.

2.

Диференціальний захист розділеної фази

Диференціальний захист від розщеплення фаз – це диференціальний захист, який приймає кожну фазну обмотку трансформатора як захищений об’єкт і складається з трансформаторів струму з кожного боку кожної фазної обмотки. приклад). Цей захист може відображати всі несправності певної фази трансформатора, за винятком бічних проводів низької напруги, але потрібен елемент блокування пускового струму.

3.

Диференціальний захист комірки на стороні низької напруги

Оскільки диференціальний захист із розщепленням фази не має діапазону захисту для провідних проводів на стороні низької напруги, диференціал комірки вводиться як доповнення до диференціалу з розщепленням фаз. Диференціальний захист групи низької напруги складається з внутрішнього трансформатора струму трикутної двофазної обмотки на стороні низької напруги та трансформатора струму, що відображає диференціальний струм двофазної обмотки. Елемент, що блокує кидок, але не реагує на міжповоротні несправності.

4.

Диференціальний захист нульової послідовності

Диференціальний захист нульової послідовності складається з трансформаторів струму нульової послідовності на стороні нейтральної точки трансформатора та ланцюгів нульової послідовності трансформаторів струму на стороні зірки трансформатора. На малюнках 6 і 7 показані петлі струму, коли замикання на землю відбуваються поза зоною і всередині зони відповідно. Подібним чином, вторинні струми цього захисту не мають електромагнітного зв’язку, тому захисний пристрій не потребує елемента блокування пускового струму збудження або елемента блокування перезбудження; в той же час він більш чутливий до замикання на землю обмотки трансформатора. Однак диференціальний захист нульової послідовності може відображати лише внутрішнє замикання на землю на стороні високої та середньої напруги та не може захистити від короткого замикання між витками.

• Рік Заснування
  --
• Тип бізнесу
  --
• Країна / регіон
  --
• Основна промисловість
  --
• Основні продукти
  --
• Підприємство Юридична особа
  --
• Всього працівників
  --
• Річна вихідна вартість
  --
• Експортне ринок
  --
• Співпрацює клієнтів
  --