Voimaöljymuuntajien 110 kV relesuojaus ja automaatio

Öljymuuntajat ovat kallein laitteisto jakelusähköasemille. Muuntajat on suunniteltu kestämään pitkää käyttöikää edellyttäen, että ne toimivat normaalisti eivätkä ole alttiina liiallisille virran ylikuormituksille, ylijännitteille tai muille ei-toivotuille toimintatapoille.

Erilaisia ​​suoja- ja automaatiolaitteita tarvitaan muuntajan vaurioiden estämiseksi, käyttöiän pidentämiseksi ja normaalin toiminnan varmistamiseksi.

Harkitse, mitä suoja- ja automaatiolaitteita öljymuuntajissa on.

Muuntajan kaasusuoja

Kaasusuojaus on yksi muuntajan pääsuojauksista. Tämä suojaus on suunniteltu irrottamaan 110 kV muuntaja verkosta, jos tehomuuntajan säiliössä on sisäisiä vikoja.

Tämä suojalaite asennetaan öljylinjaan, joka yhdistää muuntajan säiliön paisuntasäiliöön.Kaasureleen päärakenneelementti on uimuri ja kaksi kosketinparia, jotka yhdistetään, kun uimuria lasketaan. Normaalikäytössä kaasurele on täytetty muuntajaöljyllä ja uimuri on yläasennossa molempien kosketinparien ollessa auki.

Käännöksen oikosulun sattuessa muuntajan käämeissä tai ns. Teräksen palaminen (magneettipiirin teräslevyjen eristyksen rikkominen), säiliöön ilmestyy kaasuja, jotka muodostuvat sähköisten materiaalien hajoamisen aikana sähkökaaren vaikutuksesta.

Tuloksena oleva kaasu tulee kaasureleeseen ja syrjäyttää öljyn siitä. Tässä tapauksessa uimuri putoaa ja sulkee koskettimet. Kertyneen kaasun määrästä riippuen koskettimet voivat sulkeutua, mikä vaikuttaa signaaliin tai irrottaa muuntajan kokonaan verkosta.

Kaasureleen aktivointi voi johtua myös öljytason merkittävästä laskusta tehomuuntajan säiliössä, mikä osoittaa öljyn täydellisen puuttumisen paisuntasäiliössä. Toisin sanoen tämä laite toimii myös suojana muuntajan öljytason liiallista laskua vastaan.

Kuormanvaihtosäiliön suojaus

110 kV tehomuuntajissa on yleensä sisäänrakennettu on-load voltage regulator (OLTC). Kuorman vaihtokytkin sijaitsee muuntajan säiliön erillisessä osastossa, eristetty pääsäiliöstä käämeillä. Siksi tälle laitteelle on erillinen suojalaite - reaktiivinen rele.

Kaikkiin käämikytkimen säiliön vioihin liittyy muuntajaöljyn purkaminen paisuntasäiliöön, joten öljyvirtauksen sattuessa suihkusuoja aktivoituu välittömästi ja irrottaa tehomuuntajan automaattisesti verkosta.

Öljytason kytkin (RUM)

Kaasurele ilmoittaa öljyn täydellisestä puuttumisesta tehomuuntajan paisuntasäiliöstä, mutta öljytason ei-hyväksytty lasku on havaittava ajoissa - tämän toiminnon suorittaa öljytason rele (RUM).

Öljytason kytkin asennetaan pääsääntöisesti muuntajan pääsäiliön paisuntasäiliöön sekä kuormakytkimen paisuntasäiliöön. Laite on konfiguroitu siten, että uimuri, releen päärakenneelementti, sulkee releen koskettimet, jos öljytaso laskee tämän tehomuuntajan pienimmän sallitun arvon alapuolelle.

Tämä turvalaite antaa signaalin hälytyksen aktivoimiseksi, mikä mahdollistaa öljytason laskun havaitsemisen ajoissa.

Differentiaalimuuntajan (DZT) suojaus

Muuntajan differentiaalisuojaus (DZT) on muuntajan pääsuoja, ja se suojaa muuntajan käämien ja tämän suojan peittoalueella olevien virtajohtimien oikosululta.

Tämän suojan toimintaperiaate perustuu muuntajan kunkin käämin kuormitusvirtojen vertailuun. Normaalikäytössä differentiaalisuojareleen lähdössä ei ole epäsymmetriavirtaa.Kaksi- tai kolmivaiheisen oikosulun sattuessa syntyy epätasapainovirta - erovirta ja rele irrottavat muuntajan kokonaan verkosta.

Tämän suojauksen piiriin kuuluvat tehomuuntajan kummallakin jännitepuolella olevat virtamuuntajat. Esimerkiksi muuntajassa, jossa on kolme käämiä 110/35/10 kV, suojapinnoitteen vyöhykkeessä on muuntajan itsensä lisäksi väylä (kaapeli), joka kulkee muuntajan holkeista virtaan 110 kV, 35 kV ja 10 kV muuntajia.

Muuntajien virtaporrassuojaus

Paremman luotettavuuden vuoksi tehomuuntajan pääsuojauksen lisäksi tarjotaan varmistussuojaus - porrastettu virtasuojaus jokaiselle käämille.

Jokaiselle muuntajan käämille erikseen ylivirtasuoja (MTZ) muutaman askeleen. Jokaisella suojausvaiheella on oma nouto- ja palautusaikansa.

Jos muuntaja syöttää monia kuluttajia suurilla sysäysvirroilla, niin virheellisten toimintojen estämiseksi ylivirtasuojassa on ns. volttimittarin esto – jännitesuojan esto.

Muuntajan suojaustoiminnan selektiivisyyden vuoksi kullakin suojaportaalla on eri vasteaika, kun taas edellä mainituilla muuntajasuojauksilla on lyhin vasteaika. Siten muuntajan vikaantuessa tai suojavyöhykkeen oikosulun sattuessa pääsuojat laukeavat välittömästi ja vika- tai poistotilanteessa muuntaja on suojattu varavirtasuojauksilla.

Tehomuuntajan MTZ:t säilyttävät myös muuntajan syöttämien lähtevien liitäntöjen suojauksen ja laukeavat vian sattuessa.

MTZ tarjoaa suojan kaksi- ja kolmivaiheisia oikosulkuja vastaan. Yksivaiheisilta maasuluilta suojaamiseksi 110 kV:n suurjännitekäämissä on nollasekvenssivirtasuoja (TZNP).

35 kV tehomuuntajan keskijännitekäämitys ja pienjännitekäämityksen 6-10 kV syöttöverkot, joissa on eristetty nolla, jossa yksivaiheiset maasulut kirjataan jännitemuuntajilla.

Useimmat 6-35 kV verkot, joissa on eristetty nolla, toimivat tilassa, jossa yksivaiheista maasulkua ei pidetä hätätilanteena, eikä sitä siten automaattisesti suljeta pois maasulkusuojauksen toiminnasta. Huoltohenkilöstö vastaanottaa signaalin yksivaiheisen maasulun olemassaolosta ja alkaa etsiä ja irrottaa verkosta vaurioitunutta aluetta, koska pitkäaikaista käyttöä tässä tilassa ei voida hyväksyä.

Poikkeuksia tehdään tapauksissa, joissa verkkojen yksivaihevikojen poissulkeminen on turvallisuusvaatimusten vuoksi välttämätöntä. Tässä tapauksessa maasulkusuojaus voi katkaista muuntajan kokonaan tai irrottaa yhden sen käämeistä.

Muuntajan ylijännitesuoja

Muuntajan suojaamiseksi ylijännitteeltä ylijännitesuojat tai ylijännitesuojat (SPD) asennetaan väylään muuntajan molemmille puolille.

Jos muuntaja toimii maadoitettuna nollatilassa 110 kV:n suurjännitepuolella, nolla on kytketty maahan suojan tai ylijännitesuojan kautta suojaamaan käämitystä vaurioilta, jos jännite ylittää sallitut arvot vian sattuessa. toimitusverkkoon.

Muuntajan lisäsuojaus

Tehomuuntajan suojaamiseksi on useita lisäsuojauksia, joilla estetään pienten vikojen kehittyminen, poikkeamat normaalista toiminnasta suuremmassa hätätilanteessa.

Ylikuormitussuoja — vaikuttaa signaaliin ja vähentää nopeasti muuntajan kuormitusta.

Lämpötilansäätörele ilmoittaa ylempien öljykerrosten lämpötilan noususta asetettujen (sallittujen) arvojen yläpuolelle. Tämä suoja sisältää automaattisesti lisämuuntajan jäähdytysjärjestelmiä, jos sellaisia ​​on. Mukana ovat esimerkiksi puhaltimet ja pumput öljyn pakkokiertoa varten jäähdyttimissä. Jos öljyn lämpötila nousee vielä korkeammalle, rele katkaisee muuntajan verkosta.

Ylijännitesuoja katkaisee muuntajan toisiokäämin katkaisijan, jos jännite putoaa ei-hyväksyttäviin arvoihin.

Tehomuuntajien automaatio 110 kV

Jos sähköasemalla on kaksi muuntajaa, niin kun jännite putoaa ei-hyväksyttäviin arvoihin tai kun muuntaja kytketään irti, alijännitesuoja vaikuttaa automaattinen siirtokytkin (ATS)… Tämä laite sisältää osa- tai virtakiskokytkimet, jotka tarjoavat virran kuluttajille varavirtalähteestä – tehomuuntajasta.

Muuntajan keski- ja pienjännitetuloon voidaan toteuttaa kytkimet automaattinen katkaisijan uudelleen sulkeminen (AR), muuntajan virransyötön kertaluonteinen palautus, jos se irtoaa yhden tai toisen suojan toiminnasta.

Jos tehomuuntaja on rakentava kuorman jännitteen säädin (OLTC), siihen voidaan asentaa automaattinen jännitteensäädin (AVR). Tämä laite valvoo muuntajan käämien jännitettä ja tarjoaa automaattisen käämikytkimen kytkennän varmistaakseen käämien vaaditun jännitetason.