110 kV-os olajtranszformátorok relévédelme és automatizálása
Az olajtranszformátorok az elosztó alállomások legdrágább berendezései. A transzformátorokat hosszú élettartamra tervezték, feltéve, hogy normálisan működnek, és nincsenek kitéve elfogadhatatlan túlterhelésnek, túlfeszültségnek és egyéb nem kívánatos működési módoknak.
Különféle védelmi és automatizálási eszközökre van szükség a transzformátor károsodásának megelőzésére, élettartamának meghosszabbítására és normál működésének biztosítására.
Fontolja meg, hogy milyen védelmi és automatizálási eszközök vannak az olajtranszformátorokban.
Transzformátor gázvédelem
A gázvédelem a transzformátor egyik fő védelme. Ez a védelem arra szolgál, hogy a 110 kV-os transzformátort lekapcsolja a hálózatról a transzformátor tartályának belső meghibásodása esetén.
Ez a védőeszköz az olajvezetékbe van beépítve, amely összeköti a transzformátor tartályát a konzervátorral.A gázrelé fő szerkezeti eleme egy úszó és két pár érintkező, amelyek az úszó leengedésekor kapcsolódnak egymáshoz. Normál üzemben a gázrelé transzformátorolajjal van feltöltve, és az úszó felső helyzetben van, mindkét érintkezőpár nyitva.
Fordulatos rövidzárlat esetén a transzformátor tekercseiben, vagy ún. Acélégetés (a mágneses kör acéllemezeinek szigetelésének megsértése), a tartályban gázok jelennek meg, amelyek elektromos ív hatására elektromos anyagok bomlása során keletkeznek.
A keletkező gáz belép a gázrelébe, és kiszorítja onnan az olajat. Ebben az esetben az úszó leesik és bezárja az érintkezőket. A felgyülemlett gáz mennyiségétől függően az érintkezők bezárulhatnak, befolyásolva a jelet, vagy teljesen leválasztva a transzformátort a hálózatról.
A gázrelé aktiválódása a transzformátor tartályában lévő olajszint jelentős csökkenése miatt is előfordulhat, ami az olaj teljes hiányát jelzi a konzervátorban. Vagyis ez az eszköz védelemként is működik a transzformátor olajszintjének túlzott csökkentése ellen.
Terheléskapcsoló tartály védelem
A 110 kV-os transzformátorok általában beépített terhelési feszültségszabályozóval (OLTC) rendelkeznek. Terhelés alatti billenőkapcsoló a transzformátor tartály egy külön rekeszében található, tekercsekkel elválasztva a fő tartálytól. Ezért ehhez az eszközhöz külön védőberendezést - reaktív relét - biztosítanak.
A terhelés alatti fokozatkapcsoló tartály minden meghibásodását transzformátorolaj ömlése kíséri a konzervátorba, ezért olajáramlás esetén azonnal működésbe lép a sugárvédelem, automatikusan leválasztva a transzformátort a hálózatról.
Olajszint kapcsoló (RUM)
A gázrelé jelzi az olaj teljes hiányát a teljesítménytranszformátor konzervátorában, de időben észlelni kell az olajszint elfogadhatatlan csökkenését - ezt a funkciót az olajszint relé (RUM) látja el.
Az olajszint kapcsoló rendszerint a transzformátor főtartályának konzervátorába, valamint a terheléskapcsoló konzervátorába van felszerelve. A készülék úgy van konfigurálva, hogy az úszó, a relé fő szerkezeti eleme, lezárja a relé érintkezőit, ha az olajszint a teljesítménytranszformátor minimális megengedett értéke alá esik.
Ez a biztonsági berendezés jelzést ad a riasztás aktiválásához, amely lehetővé teszi az olajszint csökkenésének időben történő észlelését.
Differenciál transzformátor (DZT) védelem
A transzformátor differenciálvédelme (DZT) a transzformátor fő védelme, és a transzformátor tekercseinek és a védelem lefedettségi területén lévő áramvezetők rövidzárlatainak védelmére szolgál.
Ennek a védelemnek a működési elve a transzformátor egyes tekercseinek terhelési áramainak összehasonlításán alapul. Normál üzemben a differenciálvédelmi relé kimenetén nincs aszimmetrikus áram.Két- vagy háromfázisú rövidzárlat esetén kiegyensúlyozatlanság lép fel - a differenciáláram és a relé úgy működik, hogy teljesen leválasztják a transzformátort a hálózatról.
E védelem hatálya a teljesítménytranszformátor mindkét feszültségoldalán lévő áramváltókra vonatkozik. Például egy három 110/35/10 kV-os tekercses transzformátorban a védőbevonat zónája magán a transzformátoron kívül tartalmaz egy buszt (kábelt), amely a transzformátor perselyeiből a 110 kV, 35 kV áramerősségre megy át. és 10 kV-os transzformátorok.
Transzformátorok áramlépcsős védelme
A nagyobb megbízhatóság érdekében az erősáramú transzformátor fő védelmén kívül tartalék védelem is biztosított - fokozatos áramvédelem minden tekercshez.
A transzformátor minden tekercséhez külön túláramvédelem (MTZ) néhány lépést. A védelem minden szakaszának megvan a maga felvételi és leadási ideje.
Ha a transzformátor sok fogyasztót táplál nagy bekapcsolási árammal, akkor a téves működések elkerülése érdekében a túláramvédelem úgynevezett voltmérő blokkolással – feszültségvédelmi blokkolással rendelkezik.
A transzformátorvédelmi működés szelektivitása érdekében az egyes védelmi fokozatok eltérő válaszidővel rendelkeznek, míg a fenti transzformátoros alapvédelmek a legrövidebb válaszidővel rendelkeznek. Így a transzformátor meghibásodása vagy a védelmi zónában bekövetkezett rövidzárlat esetén a fővédelmek azonnal működésbe lépnek, meghibásodás vagy kivonási állapot esetén a transzformátort tartalék áramvédelem védi.
Ezenkívül a teljesítménytranszformátor MTZ-i megőrzik a transzformátor által táplált kimenő csatlakozások védelmét, és hiba esetén kioldanak.
Az MTZ védelmet nyújt a két- és háromfázisú rövidzárlat ellen. Az egyfázisú földzárlatok elleni védelem érdekében a 110 kV-os nagyfeszültségű tekercs nulla sorrendű áramvédelemmel (TZNP) rendelkezik.
A 35 kV-os teljesítménytranszformátor középfeszültségű tekercselése és a kisfeszültségű 6-10 kV-os ellátó hálózatok szigetelt nullával, amelyben az egyfázisú földzárlatokat feszültségváltókkal rögzítik.
A legtöbb 6-35 kV-os szigetelt semleges hálózat olyan üzemmódban működik, amelyben az egyfázisú földzárlat nem minősül vészhelyzetnek, és ennek megfelelően nem zárja ki automatikusan a földzárlat-védelem működéséből. A szervizszemélyzet jelet kap az egyfázisú földzárlat jelenlétéről, és elkezdi megkeresni és leválasztani a hálózatról a sérült területet, mivel a hosszan tartó működés ebben az üzemmódban elfogadhatatlan.
Kivételt képeznek azok az esetek, amikor a hálózatok egyfázisú hibáinak kizárása a biztonsági követelmények miatt szükséges. Ebben az esetben a földzárlat-védelem úgy működhet, hogy teljesen lekapcsolja a transzformátort vagy leválasztja annak egyik tekercsét.
Transzformátor túlfeszültség-védelem
A transzformátor túlfeszültség elleni védelme érdekében túlfeszültség-levezetőket vagy túlfeszültség-levezetőket (SPD) szerelnek fel a buszra a transzformátor mindkét oldalán.
Ha a transzformátor földelt nulla üzemmódban működik a 110 kV-os nagyfeszültségű oldalon, a nulla levezetőn vagy túlfeszültség-levezetőn keresztül csatlakozik a földhöz, hogy megvédje a tekercselést a károsodástól, ha a feszültség túllépi a megengedett értékeket hiba esetén. az ellátó hálózatot.
A transzformátor kiegészítő védelme
Az erősáramú transzformátor védelme érdekében számos további védelem biztosított, amelyek kizárják a kisebb hibák kialakulását, a normál működéstől való eltéréseket nagyobb vészhelyzetben.
Túlterhelés elleni védelem – a jelre hat, hogy azonnal csökkentse a transzformátor terhelését.
A hőmérséklet-szabályozó relé a felső olajrétegek hőmérsékletének a beállított (megengedett) értékek fölé emelkedését jelzi. Ez a védelem automatikusan további transzformátoros hűtőrendszereket tartalmaz, ha vannak ilyenek. Például az átfúvó ventilátorok és a szivattyúk a hűtőkben az olaj kényszerkeringetésére szolgálnak. Ha az olaj hőmérséklete még magasabbra emelkedik, akkor a relé leválasztja a transzformátort a hálózatról.
A túlfeszültség-védelem kikapcsolja a transzformátor szekunder tekercs megszakítóját, ha a feszültség elfogadhatatlan értékre csökken.
Erőátviteli transzformátorok automatizálása 110 kV
Ha két transzformátor van az alállomáson, akkor amikor a feszültség elfogadhatatlan értékre esik, vagy ha a transzformátor le van kapcsolva, az alacsony feszültségvédelem befolyásolja automatikus váltókapcsoló (ATS)… Ez az eszköz szekcionált vagy gyűjtősín-kapcsolókat tartalmaz, amelyek tartalék áramforrásról – egy táptranszformátorról – biztosítják a fogyasztók áramellátását.
A transzformátor közép- és kisfeszültségű bemeneti kapcsolóira kapcsolódhatunk automatikus megszakító visszakapcsolás (AR), a transzformátor tápellátásának egyszeri helyreállítása az egyik vagy másik védelem működésétől való leválasztás esetén.
Ha a teljesítménytranszformátor építő jellegű terhelési feszültségszabályozó (OLTC), akkor automatikus feszültségszabályozó (AVR) telepíthető hozzá. Ez az eszköz figyeli a transzformátor tekercseinek feszültségét, és biztosítja a terhelés alatti fokozatkapcsoló automatikus átkapcsolását, hogy biztosítsa a tekercsek szükséges feszültségszintjét.