Canwin — професійна компанія з виробництва силових трансформаторів та виробник електричних трансформаторів
Мова
Canwin — професійна компанія з виробництва силових трансформаторів та виробник електричних трансформаторів
Трансформатор - це статичне обладнання, що працює безперервно, працює надійніше, менше шансів вийти з ладу. Але оскільки переважна більшість трансформаторів встановлюються на відкритому повітрі, і на них впливає навантаження під час роботи та вплив короткого замикання енергосистеми, в процесі експлуатації неминучі різні несправності та ненормальні умови.
Трансформатор - це статичне обладнання, що працює безперервно, працює надійніше, менше шансів вийти з ладу. Але оскільки переважна більшість трансформаторів встановлюються на відкритому повітрі, і на них впливає навантаження під час роботи та вплив короткого замикання енергосистеми, в процесі експлуатації неминучі різні несправності та ненормальні умови.
1. Поширені несправності та аномалії трансформаторів
Несправності трансформаторів можна розділити на внутрішні та зовнішні.
Внутрішні несправності відносяться до несправностей, що виникають всередині корпусу, наприклад, міжфазного короткого замикання обмоток, міжвиткового короткого замикання однофазних обмоток, короткого замикання між обмотками і залізним сердечником, а також несправностей роз'єднання обмоток, тощо
Зовнішні несправності відносяться до різних замикань фазного короткого замикання між зовнішніми провідними лініями трансформаторів і однофазних замикань заземлення, які виникають при перемиканні втулки ізоляції провідної лінії через корпус.
Несправність трансформатора завдає великої шкоди. Особливо, коли виникає внутрішня несправність, високотемпературна дуга, створена струмом короткого замикання, не тільки спалить ізоляцію та залізний сердечник обмотки трансформатора, але також призведе до розкладання трансформаторного масла та утворення великої кількості газу, що призведе до трансформації. деформація оболонки і навіть вибух. Тому при виході з ладу трансформатора його необхідно зняти.
Аномалії трансформатора в основному – це перевантаження, зниження рівня масла, зовнішнє коротке замикання, викликане перевантаженням струму, надто висока температура робочого трансформаторного масла, занадто висока температура обмотки, занадто високий тиск трансформатора та несправність системи охолодження. При несправності трансформатора необхідно подати сигнал тривоги.
По-друге, конфігурація захисту трансформатора
Основний захист від короткого замикання: поздовжній диференціальний захист, захист від важкого газу тощо.
Резервний захист від короткого замикання: в основному складний захист від перевантаження з блокуванням напруги, захист від перевантаження струму нульової послідовності (напряму), захист від низького опору тощо.
Захист від аномальної роботи: в основному захист від перевантаження, захист від перезбудження, захист від легкого газу, захист нейтрального зазору, рівень температури масла та захист системи охолодження.
По-третє, неелектричний захист
Захист трансформатора, що складається з масла, газу, температури та іншого неелектричного об’єму, називається неелектричним захистом. В основному існують захист від газу, захист від тиску, захист від температури, захист рівня масла та захист від зупинки охолоджувача. Неелектричний захист діє відповідно до вимог сайту для відключення або передачі сигналів.
1. Газозахист
Коли внутрішній збій трансформатора, через роль струму короткого замикання та дуги короткого замикання, внутрішній трансформатор буде виробляти багато газу, в той же час швидкість потоку трансформаторного масла, використання потоку газу та масла для досягнення захисту називається газовим захистом.
(1) Захист від легкого газу: коли всередині трансформатора виникає незначна несправність або несправність, локальний перегрів точки несправності спричиняє часткове розширення масла, і газ в маслі утворює бульбашки та потрапляє в газове реле. Дія світлогазового захисту посилає світловий газовий сигнал.
(2) Захист від важкого газу: коли в баку трансформатора виникає серйозна несправність, струм несправності є великим, і дуга спричиняє розкладання трансформаторного масла у великих кількостях, що призводить до великого потоку газу та масла. Ударна перегородка змушує важкий газ слідувати за захисною дією, посилає сигнал важкого газу та вихідний сигнал, і трансформатор відключається.
(3) Захист від важкого газу є основним захистом внутрішньої несправності паливного бака, яка може відображати різні внутрішні несправності трансформатора. Коли в трансформаторі відбувається коротке замикання на кілька обертів, хоча струм несправності дуже великий, але в диференційному захисті, що виробляється в диференціальному струмі, може бути невеликим, диференціальний захист може відмовитися спрацьовувати. Тому при внутрішніх несправностях трансформатора необхідно покладатися на потужний газовий захист для усунення несправностей.
Фото
2, захист від тиску
Захист від тиску також є основним захистом від внутрішніх несправностей бака трансформатора. Зі спусканням тиску та захистом від мутації тиску, використовується для відображення тиску трансформаторного масла.
3, захист від температури та рівня масла
Коли температура трансформатора підвищується до попереджувального значення, термозахист надсилає сигнал тривоги і запускає резервний охолоджувач.
Коли з трансформатора витікає масло або знижується рівень масла з інших причин, рівень масла захищається і надсилається сигнал тривоги.
4, кулер все зупиняє захист
Коли всі охолоджувачі трансформатора зупиняться, температура трансформатора підвищиться. Якщо вчасно не вжити заходів, то ізоляція обмотки трансформатора може бути пошкоджена. Тому, коли всі охолоджувачі зупиняються в роботі трансформатора, захист посилає сигнал тривоги і виділяє трансформатор після тривалої затримки.
По-четверте, диференційний захист
Диференційний захист трансформатора є основним захистом об'єму електроенергії трансформатора, а область його захисту - це частина, оточена боковим трансформатором струму. У цьому діапазоні між обмотками виникає коротке замикання, міжвиткове замикання та інші несправності, диференціальний захист від дії.
1, пусковий струм трансформатора
Струм поля, що виникає при падінні трансформатора, називається пусковим струмом поля. Величина пускового струму збудження залежить від конструкції трансформатора, кута замикання, потужності, залишкової напруги перед замиканням та інших факторів. Вимірювання показує, що пусковий струм зазвичай у 2~6 разів перевищує номінальний, а максимальний більш ніж у 8 разів перевищує номінальний. Оскільки пусковий струм надходить у трансформатор лише на стороні зарядки, він вироблятиме великий диференціальний струм у диференціальному контурі, що призведе до неправильної роботи диференціального захисту.
Пусковий струм має такі характеристики: a. Значення пускового струму дуже велике і містить очевидну аперіодичну складову; B. Форма хвилі загострена і переривчаста; C, він містить очевидний гармонічний компонент високого порядку, особливо другий гармонічний компонент; D. Пусковий струм збудження ослаблений.
Відповідно до вищенаведених характеристик пускового струму, щоб запобігти пусковому струму, який спричиняє неправильну роботу диференціального захисту трансформатора, у проекті використовуються три принципи: високий вміст другої гармоніки, асиметрія форми сигналу, кут розриву форми сигналу для реалізації блокування диференціального захисту.
2. Принцип гальмування другої гармонії
Суть гальмування другої гармоніки полягає в тому, щоб використовувати складову другої гармоніки диференціального струму, щоб судити, чи є диференціальний струм струмом пошкодження чи пусковим струмом. Коли відсоток другої гармоніки до основної складової перевищує певне значення (зазвичай 20%), вважається, що диференціальний струм викликаний пусковим струмом, і диференціальний захист замикається.
Отже, чим більше коефіцієнт гальмування другої гармоніки, тим більше струм другої гармоніки, що міститься в дозволеній основній хвилі, і тим гірший ефект гальмування.
3, диференціальний захист від швидкого розриву
Коли всередині трансформатора виникає серйозна несправність, і струм несправності досить великий, щоб призвести до насичення КТ, вторинний струм КТ також містить велику кількість гармонічних компонентів. Згідно з наведеним вище описом, ймовірно, що диференціальний захист буде заблоковано або затримано через гальмування другої гармоніки. Це може серйозно пошкодити трансформатор. Для вирішення цієї проблеми зазвичай встановлюється диференціальний захист від швидкого розриву.
Диференціальний швидкорозривний елемент насправді є високопостійним диференціальним елементом поздовжнього диференціального захисту. На відміну від загального диференціального елемента, він відображає ефективне значення диференціального потоку. Незалежно від форми хвилі диференціального потоку, як розмір гармонічної складової, доки ефективне значення диференціального потоку перевищує встановлене значення переривання диференціальної швидкості (зазвичай вище, ніж значення налаштування диференціального захисту), він негайно видалить трансформатор, без блокування пускового струму збудження та інших критеріїв.
П'яте, резервний захист трансформатора
Коротко вводиться основний захист трансформатора, продовжує впроваджуватися резервний захист трансформатора. Існує багато видів конфігурації резервного захисту трансформаторів. Тут ми коротко представимо два типи резервного захисту трансформатора, які є захистом від перевантаження струму з блокуванням напруги та захистом від заземлення.
1, подвійне блокування тиску через поточний захист
Комплексний захист від перевантаження напруги є резервним захистом від короткого замикання між великими та середніми трансформаторами. Підходить для підвищувальних трансформаторів, системних з'єднувальних трансформаторів і понижуючих трансформаторів, захист від перевантаження струму не відповідає вимогам чутливості. Складена напруга, що складається з напруги негативної послідовності та низької напруги, може відображати різні несправності в діапазоні захисту, зменшувати значення налаштування захисту від перевантаження струму та покращувати чутливість.
Комплексний захист від перевантаження напруги складається з елемента складної напруги, елемента перевантаження та елемента часу. Струм доступу захисту є вторинним ТРИФАЗНИМ струмом СТ на локальній стороні трансформатора, а напругою доступу є вторинна трифазна напруга PT на локальній стороні або інших сторонах трансформатора. Для захисту мікрокомп’ютера напруга цієї сторони може передаватися іншим сторонам за допомогою програмного забезпечення, щоб гарантувати, що будь-яка сторона обслуговування PT все ще може використовувати комплексний захист від перевантаження напруги. Логіка дій показана нижче.
2, захист заземлення трансформатора
Резервним захистом від короткого замикання заземлення великого та середнього трансформатора зазвичай є: захист від перевантаження струму нульової послідовності, захист від перенапруги нульової послідовності, захист від розриву тощо. Нижче наведено короткий огляд трьох різних режимів заземлення на основі нейтральної точки.
(1) Нейтральна точка безпосередньо заземлена
Для трансформаторів, напруга яких становить 110 кВ і вище, нейтральна точка безпосередньо заземлена, захист струму нульової послідовності має бути встановлений збоку системи заземлення високого струму, щоб відобразити несправність заземлення. Для трансформаторів, які безпосередньо заземлені як з високої, так і з середньої сторони, захист струму нульової послідовності має бути в напрямку кожної бічної шини.
Принцип захисту струмом нульової послідовності подібний до захисту лінії нульової послідовності, див. питання 30. Струм нульової послідовності може бути отриманий із вторинного струму нульової послідовності нейтральної точки або з вторинного трифазного струму струму нульової послідовності. місцева сторона. Напруга нульової послідовності, підключена до спрямованого елемента, може бути отримана з напруги трикутника відкривання PT на локальній стороні або від вторинної трифазної напруги локальної сторони. У пристрої захисту мікрокомп'ютера в основному використовують власний спосіб виробництва.
Для великих трьохобмоткових трансформаторів захист струму нульової послідовності може бути триступеневою. У розділах I і II є напрямок, а в розділі III немає. Кожна секція, як правило, має двоступеневу затримку з меншою затримкою для зменшення діапазону несправностей (перехід шини або місцевий перемикач), з більшою затримкою для видалення трансформатора (тристоронній перемикач). Конкретна конфігурація захисту залежить від фактичної ситуації.
Як показано на малюнку, після спрацьовування струмового захисту нульової послідовності в секції I або II спочатку слід перейти до шини t1 або T3 або місцевого перемикача з короткою затримкою, щоб зменшити сферу впливу несправності. Якщо кількість несправностей все ще існує, трансформатор слід відключити за допомогою тристороннього перемикача t2 або T4 з великою затримкою. Розділ III без напрямку, трансформатор безпосередньо знімається із затримкою.
(2) нейтральна точка не заземлена
Струм нульової послідовності проходить через нейтральну точку трансформатора, утворюючи петлю нульової послідовності. Однак, якщо всі нейтральні точки трансформатора заземлені, струм короткого замикання в точці заземлення буде розподілятися на кожен трансформатор, що призведе до зниження чутливості захисту від перевантаження струму нульової послідовності. Тому, щоб обмежити струм нульової послідовності в певному діапазоні, регулюють кількість трансформаторів, заземлених на нейтральну точку.
Для незаземленого трансформатора слід налаштувати захист напруги нульової послідовності, щоб запобігти пошкодженню трансформатора від перенапруги, викликаного дугою розриву в точці несправності, коли виникає замикання заземлення.
Повністю ізольований трансформатор через високий рівень ізоляції нейтральної точки, коли в системі виникає збій заземлення, перший захист струму нульової послідовності для видалення трансформатора заземлення нейтральної точки, якщо несправність все ще існує, а потім захист напруги нульової послідовності для видалення нейтральна точка незаземленого трансформатора.
(3) Нейтральна точка заземлена через розрядний проміжок
Усі високовольтні трансформатори є напівізольованими, і ізоляція нульової котушки до землі слабкіше, ніж інші частини. Нейтральна ізоляція схильна до руйнування. Тому вам потрібно налаштувати захист від пропуску.
Роль захисту розриву полягає в захисті нейтральної точки від безпеки ізоляції незаземленого трансформатора.
Як показано, між нульовою точкою трансформатора і землею встановлений пробійний зазор. Коли заземлювальний вимикач замикається, трансформатор безпосередньо заземлюється і встановлюється захист від перевантаження струму нульової послідовності. При відключенні заземлювального вимикача трансформатор заземлюється через розрив і вводиться в захист розриву.
Захист розриву реалізується за допомогою струму розриву 3I0, що протікає через нейтральну точку трансформатора, та напруги трикутника розмикання 3U0 шини PT як критерію.
Якщо нейтральна точка до місця несправності піднята, пробій розриву, що призводить до великого струму розриву 3I0, в цей час діє захист розриву, після затримки зняти трансформатор. Крім того, коли в системі є несправність заземлення, дія захисту нульової послідовності трансформатора заземлення нейтральної точки спочатку відрізає трансформатор заземлення нейтральної точки. Після втрати системи заземлення, якщо несправність все ще існує, напруга відкритого трикутника шини PT 3U0 буде великою, і в цей час також спрацює захист від розриву.
Джерело: Power pulpit
