'n Voorlopige studie oor die 10KV-verdeeltransformator beskermingsopstelling

1. Bedryfsvorms van Ring - Hoofeenheid
1.1 Samestelling van Ring - Hoofeenheid

Die Ring - Hoofeenheid (RMU) is samengestel uit kompartemente. Gewoonlik het dit ten minste drie kompartemente, insluitend twee kompartemente vir ringkabelingang en -uitgang en een kompartment vir die transformatorverbinding.

1.2 Konfigurasie van Beskermingsmodusse vir Ring - Hoofeenheid

Beide die ringkabelvoederkompartemente en die transformatorvoederkompartemente maak gebruik van belastingskakelaars, gewoonlik drieposisiebelastingskakelaars met funksies van maak, breek en grond. Die transformatorvoederkompartemente is ook toegerus met hoëbreekkapasiteit sekerhede vir beskerming. Praktiese operasie het bewys dat hierdie 'n eenvoudige, betroubare en ekonomiese kragverspreidingsmetode is.

1.3 Kenmerke van Beskermingskonfigurasie vir Ring - Hoofeenheid

Die belastingskakelaar word gebruik om gerateerde belastingsstrome te switsover. Dit het kenmerke soos eenvoudige struktuur en lae koste, maar kan nie kortsluitstrome onderbreek nie. Die hoëbreekkapasiteit sekerheid dien as 'n beskermende element en kan kortsluitstrome onderbreek. Die organiese kombinasie van hierdie twee elemente kan die operasie- en beskermingsvereistes van die kragverspreidingsisteme onder verskillende normale en foute-operasie-modusse bevredig. Die bepaling van skakeleparameters en die ontwerp en vervaardiging van sy struktuur word streng volgens standaarde gedoen.

Dit het beide operasie- en beskermingsfunksies, so sy struktuur is kompleks en sy koste is hoog, wat grootskale gebruik onprakties maak. In ring-hoofeenhede word 'n groot aantal belastingskakelaar en hoëbreekkapasiteit sekerheid kombinasiestoerusting gebruik. Die operasie- en beskermingsfunksies vir elektriese toerusting, wat nie presies dieselfde is nie, word deur twee eenvoudige en goedkope komponente gerealiseer. Dit wil sê, die belastingskakelaar word gebruik om 'n groot aantal belastingswitsels te voltooi, terwyl die hoëbreekkapasiteit sekerheid gebruik word om toerusting te beskerm waar kortsluite selde voorkom. Hiermee word die probleem goed opgelos, sonder die gebruik van komplekse en duur skakele, terwyl dit die werklike operasievereistes bevredig.

• Skakele het alle beskermings- en operasiefunksies, maar hulle is duur.

• Belastingskakelaars het byna dieselfde prestasie as skakele, maar hulle kan nie kortsluitstrome onderbreek nie.

• Die kombinasie van 'n belastingskakelaar en 'n hoëbreekkapasiteit sekerheid kan kortsluitstrome onderbreek. Die breekkapasiteit van sommige sekerhede is selfs hoër as dié van skakele. Daarom is die gebruik van hierdie kombinasie net so effektief as die gebruik van 'n skakel, maar die koste kan grootliks verminder word.

1.4 Voordelige van die Kombinasie van Belastingskakelaar en Hoëbreekkapasiteit Sekeheid

Die kombinasie van 'n belastingskakelaar en 'n hoëbreekkapasiteit sekerheid het die volgende voordele:

1.4.1 Goede Prestasie in Switseling van Ongelaai Transformateurs

Die meeste laste in ring-hoofeenhede is verdeeltransformateurs. Gewoonlik is die kapasiteit nie meer as 1250 KVA nie, en in selde gevalle bereik dit 1600 KVA. Die ongelaaidraadstroom van 'n verdeeltransformateur is gewoonlik ongeveer 2% van die gerateerde stroom, en die ongelaaidraadstroom van 'n groter verdeeltransformateur is kleiner. Wanneer die ring-hoofeenheid die klein stroom van 'n ongelaai transformateur switsel, presteer dit goed en genereer dit nie 'n hoë oorvoltage nie.

1.4.2 Effektiewe Beskerming van Verdeeltransformateurs

Veral vir oliegedrenkte transformateurs, is die gebruik van 'n belastingskakelaar met 'n hoëbreekkapasiteit sekerheid meer effektief as die gebruik van 'n skakel. Soms kan die laasgenoemde selfs nie effektiewe beskerming bied nie. Relevante inligting wys dat wanneer 'n oliegedrenkte transformateur 'n kortsluitfout het, die druk wat deur die boog opgewek word styg, en die blare gevorm deur olie-verdampering sal die plek inneme wat aanvanklik tot die olie behoort het. Die olie sal die druk na die transformatorolietank oordra. Met die voortsetting van die kortsluiting neem die druk verder toe, wat lei tot die vervorming en barsting van die olietank.

Om skade aan die olietank te vermy, moet die fout binne 20 ms geklaar word. As 'n skakel gebruik word, weens die teenwoordigheid van relaibeskerming, plus sy eie bedryfstyd en boogblusstandtyd, is die totale oopstandtyd gewoonlik nie minder as 60 ms nie, wat nie effektief die transformateur kan beskerm nie. Die hoëbreekkapasiteit sekerheid het egter 'n vinnige afbreekfunksie. Saam met sy stroombeperkingsfunksie, kan dit die fout binne 10 ms klaar en die kortsluitstroom beperk, en dus die transformateur effektief beskerm. Daarom moet hoëbreekkapasiteit sekerhede so veel as moontlik gebruik word om elektriese toerusting te beskerm, eerder as skakele. Selfs as die last 'n droogtype transformateur is, handel die sekerheidsbeskerming vinnig en is dit beter as die gebruik van 'n skakel.

1.4.3 Vanuit die Perspektief van Relaibeskermingkoördinasie

In die meeste gevalle is daar geen noodsaak om 'n skakel in die ring-hoofeenheid te gebruik nie. Dit is omdat die beskermingsinstellings van die skakel aan die hoof-eind van die ringverspreidingsnetwerk (d.w.s. die 10KV voeder-skakel in 'n 110KV of 220KV onderspanningsstation) gewoonlik as volg is: die tyd vir onmiddellike beskerming is 0s, die tyd vir oor-stroombeskerming is 0.5s, en die tyd vir nulvolgordebeskerming is 0.5s. As 'n skakel in die ring-hoofeenheid gebruik word, selfs as die insteltyd 0s is vir operasie, is dit moeilik om te verseker dat die skakel in die ring-hoofeenheid eerder as die bo-standaard skakel aktief raak, weens die dispersie van die inherente operasietyd van die skakel.

1.4.4 Hoëbreekkapasiteit Sekeheid Kan Beskerming Bied vir Aanlyn Toerusting

Soos stroomtransformateurs, kabels, ens. Die beskermingsbereik van die hoëbreekkapasiteit sekerheid kan vanaf die minimum smeltstroom (gewoonlik 2 - 3 keer die gerateerde stroom van die sekerheid) tot die maksimum breekkapasiteit strek. Die stroom-tydkenmerk van die stroombeperkende sekerheid is gewoonlik 'n steil inverse-tydkromme. Nadat 'n kortsluiting plaasgevind het, kan dit in 'n baie kort tyd smelt en die fout klaar. As 'n skakel gebruik word vir beskerming, sal dit onvermydelik die termiese stabilisiteitsvereistes van ander elektriese komponente soos kabels, stroomtransformateurs en transformatorbuisies grootliks verhoog, wat die koste van elektriese toerusting en die projekkoste verhoog. Hier moet aangedui word dat wanneer die kombinasie van 'n belastingskakelaar en 'n hoëbreekkapasiteit sekerheid gebruik word, die twee goed met mekaar gekoordineer moet word. Wanneer die sekerheid nie in drie fase smelt nie, moet die hamer van die sekerheid onmiddellik die belastingskakelaar open om enkel-fase bedryf te vermy.

2. Bedryfsvorms van Hoëspanningskamers vir Eindbronne

Die standaard GB14285 - 1993 "Tegniese kode vir relaibeskerming en veiligheidsoutomatiese toerusting" bepaal dat wanneer die beskermingsskakelaar vir 'n verdeeltransformateur gekies word, wanneer die kapasiteit gelyk is of groter as 800 KVA, 'n skakel met 'n relaibeskermingstoerusting gekies moet word. Hierdie regulering kan gebaseer op die volgende twee aspekte van behoeftes begryp word:

• Wanneer die kapasiteit van die verdeeltransformateur 800 KVA en meer bereik, was in die verlede die meeste oliegedrenkte transformateurs en was toegerus met gasrelais. Deur 'n skakel te gebruik, kan dit saam met die gasrelais die transformateur effektief beskerm.

• Vir bronne met 'n toerustingkapasiteit groter as 800 KVA, weens verskeie redes, kan 'n enkel-fase-aardingfout lei tot die aktivering van die nulvolgordebeskerming, wat die skakel laat uitspring en die fout isoleer, sodat dit nie die voeder-skakel van die hoofonderspanningsstation laat aktiveer en die normale kragverskaffing van ander bronne beïnvloed nie. Verder bepaal die standaard ook duidelik dat selfs al bereik 'n enkele transformateur nie hierdie kapasiteit nie, maar as die totale kapasiteit van die bronne se verdeeltransformateurs 800 KVA bereik, moet hierdie vereiste ook vervul word. Tans is die bedryfskema van die meeste bronne se hoëspanningskakelkamers 'n basiese bedryfsmetode, en op hierdie basis kan bedryfsmetodes soos een-hoof-ene-bybehorende ingangslyne of dubbele ingangslyne met bussekanting afgelei word.

3. Gevolgtrekking

Die beskermingskonfigurasies vir 10kV verdeeltransformateurs sluit hoofsaaklik skakele, belastingskakelaars, of belastingskakelaars met sekerhede in. Indien tegniese, ekonomiese prestasie en operasiebestuur faktore oorweeg, of in 'n 10kV ring-hoofeenheid of 'n hoëspanningskragsverspreidingsunit vir eindbronne, kan die beskermingskonfigurasie van 'n belastingskakelaar gekombineer met 'n hoëbreekkapasiteit sekerheid nie net gerateerde belastingsstrome switsel nie, maar ook kortsluitstrome onderbreek en het die prestasie om ongelaai transformateurs te switsel, wat effektief verdeeltransformateurs kan beskerm. Daarom word die konfigurasie van 'n belastingskakelaar gekombineer met 'n hoëbreekkapasiteit sekerheid aanbeveel as die beskermingsmodus vir verdeeltransformatorbeskerming.