Proteksyon ng relay at automation ng power oil transformers 110 kV

Ang mga power oil transformer ay ang pinakamahal na kagamitan para sa mga distribution substation. Ang mga transformer ay idinisenyo para sa isang mahabang buhay ng serbisyo, sa kondisyon na ang mga ito ay gumagana nang normal at hindi napapailalim sa hindi katanggap-tanggap na kasalukuyang mga overload, surge, at iba pang hindi kanais-nais na mga mode ng pagpapatakbo.

Iba't ibang proteksyon at automation device ang kailangan para maiwasan ang pagkasira ng transformer, pahabain ang buhay ng serbisyo nito at matiyak ang normal na operasyon nito.

Isaalang-alang kung anong mga proteksyon at automation device ang ibinibigay sa mga power oil transformer.

Proteksyon ng gas ng transpormer

Ang proteksyon ng gas ay isa sa mga pangunahing proteksyon ng transpormer. Ang proteksyon na ito ay idinisenyo upang idiskonekta ang 110 kV transpormer mula sa network sa kaso ng mga panloob na pagkakamali sa tangke ng power transformer.

Ang protective device na ito ay naka-install sa linya ng langis na nag-uugnay sa tangke ng transpormer sa conservator nito.Ang pangunahing elemento ng istruktura ng gas relay ay isang float at dalawang pares ng mga contact na konektado kapag ang float ay ibinaba. Sa normal na operasyon, ang gas relay ay puno ng transpormer na langis at ang float ay nasa pataas na posisyon na may parehong pares ng mga contact na nakabukas.

Sa kaganapan ng isang turn-to-turn short circuit sa mga windings ng transpormer, o sa kaso ng tinatawag na Ang pagkasunog ng bakal (paglabag sa pagkakabukod ng mga sheet ng bakal ng magnetic circuit), lumilitaw ang mga gas sa tangke, na nabuo sa panahon ng agnas ng mga de-koryenteng materyales sa ilalim ng impluwensya ng isang electric arc.

Ang nagresultang gas ay pumapasok sa relay ng gas at inilipat ang langis mula dito. Sa kasong ito, ang float ay bumaba at isinasara ang mga contact. Depende sa dami ng naipon na gas, ang mga contact ay maaaring magsara, makakaapekto sa signal o ganap na idiskonekta ang transpormer mula sa network.

Ang pag-activate ng gas relay ay maaari ding dahil sa isang makabuluhang pagbaba sa antas ng langis sa tangke ng transpormer ng kapangyarihan, na nagpapahiwatig ng kumpletong kawalan ng langis sa conservator. Iyon ay, ang aparatong ito ay gumaganap din bilang isang proteksyon laban sa labis na pagbawas ng antas ng langis sa transpormer.

Proteksyon ng tangke ng pag-load ng switching tank

Ang 110 kV power transformer ay karaniwang may built-in na on-load voltage regulator (OLTC). On-load na toggle switch na matatagpuan sa isang hiwalay na kompartimento ng tangke ng transpormer, na nakahiwalay sa pangunahing tangke ng mga windings. Samakatuwid, ang isang hiwalay na proteksiyon na aparato - isang reaktibong relay - ay ibinigay para sa aparatong ito.

Ang lahat ng mga pagkabigo sa on-load na tangke ng tap-changer ay sinamahan ng paglabas ng langis ng transpormer sa conservator, samakatuwid, sa kaganapan ng isang daloy ng langis, ang proteksyon ng jet ay agad na isinaaktibo, na awtomatikong idiskonekta ang transpormer ng kuryente mula sa mga mains.

Oil level switch (RUM)

Ang gas relay ay nagpapahiwatig ng kumpletong kawalan ng langis sa conservator ng power transformer, ngunit kinakailangan upang makita ang isang hindi katanggap-tanggap na pagbaba sa antas ng langis sa oras - ang function na ito ay ginagampanan ng oil level relay (RUM).

Ang switch ng antas ng langis ay naka-install, bilang isang panuntunan, sa conservator ng pangunahing tangke ng transpormer, pati na rin sa conservator ng switch ng pagkarga. Ang aparato ay na-configure sa paraang ang float, ang pangunahing elemento ng istruktura ng relay, ay nagsasara ng mga contact ng relay kung ang antas ng langis ay bumaba sa ibaba ng pinakamababang pinahihintulutang halaga para sa power transformer na ito.

Ang aparatong pangkaligtasan na ito ay nagbibigay ng isang senyas upang i-activate ang isang alarma, na ginagawang posible upang matukoy ang pagbaba sa antas ng langis sa oras.

Proteksyon ng Differential Transformer (DZT).

Ang proteksyon ng kaugalian ng transpormer (DZT) ay ang pangunahing proteksyon ng transpormer at nagsisilbing protektahan laban sa mga short-circuit ng mga windings ng transpormer at ang kasalukuyang mga konduktor na nasa saklaw na lugar ng proteksyon na ito.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng proteksyon na ito ay batay sa paghahambing ng mga alon ng pagkarga ng bawat isa sa mga windings ng transpormer. Sa normal na operasyon, walang hindi balanseng kasalukuyang sa differential protection relay output.Kung sakaling magkaroon ng two-phase o three-phase short circuit, isang hindi balanseng kasalukuyang nangyayari - ang differential current at ang relay ay kumikilos upang ganap na idiskonekta ang transpormer mula sa network.

Ang saklaw ng proteksyon na ito ay ang kasalukuyang mga transformer sa bawat boltahe na bahagi ng power transpormer. Halimbawa, sa isang transpormer na may tatlong paikot-ikot na 110/35/10 kV, ang zone ng proteksiyon na patong, bilang karagdagan sa mismong transpormer, ay may kasamang isang bus (cable) na dumadaan mula sa mga bushings ng transpormer hanggang sa kasalukuyang 110 kV, 35 kV at 10 kV mga transformer.

Kasalukuyang hakbang na proteksyon ng mga transformer

Para sa higit na pagiging maaasahan, bilang karagdagan sa pangunahing proteksyon ng power transpormer, ang backup na proteksyon ay ibinigay - stepped kasalukuyang proteksyon para sa bawat isa sa mga windings.

Para sa bawat isa sa mga windings ng transpormer, hiwalay overcurrent protection (MTZ) ilang hakbang. Ang bawat yugto ng proteksyon ay may sarili nitong pick-up at drop-off time.

Kung ang transpormer ay nagpapakain sa maraming mga mamimili na may mataas na daloy ng pag-agos, pagkatapos ay upang maiwasan ang mga maling operasyon, ang overcurrent na proteksyon ay may tinatawag na voltmeter blocking - pag-block ng proteksyon ng boltahe.

Para sa pagpili ng operasyon ng proteksyon ng transpormer, ang bawat yugto ng proteksyon ay may iba't ibang oras ng pagtugon, habang ang mga pangunahing proteksyon ng transpormer sa itaas ay may pinakamaikling oras ng pagtugon. Kaya, sa kaganapan ng isang pagkabigo ng transpormer o isang maikling circuit sa zone ng proteksyon, ang mga pangunahing proteksyon ay na-trigger kaagad, at sa kaganapan ng isang pagkabigo o kondisyon ng pag-withdraw, ang transpormer ay protektado ng mga backup na kasalukuyang proteksyon.

Gayundin, ang mga MTZ ng power transformer ay nagpapanatili ng proteksyon ng mga papalabas na koneksyon na pinapakain ng transpormer na iyon, na nababadlang sa kaganapan ng isang fault.

Ang MTZ ay nagbibigay ng proteksyon laban sa dalawang- at tatlong-phase na short circuit. Upang maprotektahan laban sa single-phase earth faults, ang 110 kV high voltage winding ay may zero-sequence current protection (TZNP).

Ang medium-voltage winding ng 35 kV power transformer at ang low-voltage winding 6-10 kV supply networks na may nakahiwalay na neutral kung saan ang single-phase earth faults ay naitala ng mga transformer ng boltahe.

Karamihan sa mga 6-35 kV network na may nakahiwalay na neutral ay gumagana sa isang mode kung saan ang isang single-phase earth fault ay hindi itinuturing na isang emergency at, nang naaayon, ay hindi awtomatikong hindi kasama sa pagpapatakbo ng earth fault protection. Ang mga tauhan ng serbisyo ay tumatanggap ng isang senyas tungkol sa pagkakaroon ng isang single-phase earth fault at nagsimulang maghanap at idiskonekta mula sa network ang nasirang lugar, dahil ang matagal na operasyon sa mode na ito ay hindi katanggap-tanggap.

Ginagawa ang mga pagbubukod sa mga kaso kung saan ang pagbubukod ng mga single-phase fault sa mga network ay kinakailangan para sa mga kinakailangan sa kaligtasan. Sa kasong ito, ang proteksyon sa ground fault ay maaaring gumana upang ganap na idiskonekta ang transpormer o idiskonekta ang isa sa mga paikot-ikot nito.

Proteksyon ng surge ng transformer

Upang protektahan ang transpormer mula sa sobrang boltahe, ang mga surge arrester o surge arrester (SPD) ay inilalagay sa bus sa bawat panig ng transpormer.

Kung ang transpormer ay gumagana sa earthed neutral mode sa 110 kV high voltage side, ang neutral ay konektado sa earth sa pamamagitan ng isang arrester o surge arrester upang maprotektahan ang winding mula sa pinsala kung ang boltahe ay lumampas sa pinahihintulutang mga halaga kung sakaling magkaroon ng fault sa ang supply network.

Karagdagang proteksyon ng transpormer

Upang maprotektahan ang power transpormer, ang isang bilang ng mga karagdagang proteksyon ay ibinigay upang ibukod ang pag-unlad ng mga maliliit na depekto, mga paglihis mula sa normal na operasyon sa isang mas malaking sitwasyong pang-emergency.

Proteksyon sa sobrang karga — kumikilos sa signal upang agad na bawasan ang pagkarga sa transpormer.

Ang temperature control relay ay nagpapahiwatig ng pagtaas sa temperatura ng mga upper oil layer sa itaas ng set (allowable) values. Awtomatikong kasama sa proteksyong ito ang mga karagdagang sistema ng paglamig ng transpormer, kung mayroon man. Halimbawa, ang mga blow-by na fan at ang mga bomba para sa sapilitang sirkulasyon ng langis sa mga cooler ay kasama. Kung ang temperatura ng langis ay tumaas kahit na mas mataas, pagkatapos ay ang relay ay kumikilos upang idiskonekta ang transpormer mula sa grid.

Pinapatay ng overvoltage na proteksyon ang transpormador na pangalawang winding breaker kung sakaling bumaba ang boltahe sa mga hindi katanggap-tanggap na halaga.

Automation ng mga power transformer 110 kV

Kung mayroong dalawang mga transformer sa substation, pagkatapos ay kapag ang boltahe ay bumaba sa hindi katanggap-tanggap na mga halaga o kapag ang transpormer ay naka-disconnect, ang undervoltage na proteksyon ay nakakaapekto awtomatikong paglipat ng switch (ATS)… Kasama sa device na ito ang sectional o busbar switch na nagbibigay ng power sa mga consumer mula sa backup na power source — isang power transformer.

Sa medium at mababang boltahe input switch ng transpormer ay maaaring ipatupad awtomatikong pagsasara ng circuit breaker (AR), isang beses na pagpapanumbalik ng power supply ng transpormer sa kaso ng pag-disconnect mula sa pagkilos ng isa o ibang proteksyon.

Kung ang power transpormer ay nakabubuo on-load na voltage regulator (OLTC), pagkatapos ay maaaring mag-install ng Automatic Voltage Regulator (AVR) para dito. Sinusubaybayan ng device na ito ang boltahe ng windings ng transformer at nagbibigay ng awtomatikong pagpapalit ng on-load tap-changer upang matiyak ang kinakailangang antas ng boltahe ng windings.