Preliminarno istraživanje o konfiguraciji zaštite transformatora u distribucijskom mreži od 10 kV

1. Sheme spojeva prstena - glavne jedinice
1.1 Sastav prstena - glavne jedinice

Prsten - glavna jedinica (RMU) sastoji se od odjeljenja. Obično ima najmanje tri odjeljenja, uključujući dva odjeljenja za ulaz i izlaz prstenskog kabela i jedno odjeljenje za transformator.

1.2 Konfiguracija načina zaštite za prsten - glavnu jedinicu

Za odjeljenja za napajanje prstenskim kabelom i odjeljenja za napajanje transformatora koriste se prekidnici opterećenja, obično trovaljani prekidnici sa funkcijama zatvaranja, prekidanja i zemljenja. Odjeljenja za napajanje transformatora opremljena su i visokoprekidnim rezervnim ograničenim prekidnicima za zaštitu. Praktična uporaba je dokazala da je to jednostavan, pouzdan i ekonomičan način raspodjele struje.

1.3 Karakteristike konfiguracije zaštite za prsten - glavnu jedinicu

Prekidnik opterećenja koristi se za prebacivanje nominalnih struja opterećenja. Ima karakteristike kao što su jednostavna konstrukcija i niska cijena, ali ne može prekinuti strujne krugove. Visokoprekidni rezervni ograničeni prekidnik služi kao zaštitni element i može prekinuti strujne krugove. Kombiniranje ova dva elementa može zadovoljiti zahtjeve za radom i zaštitom sustava distribucije struje pod različitim normalnim i neispravnim režimima rada. Određivanje parametara prekidnika i dizajn i proizvodnja njegove strukture vrše se u strogoj skladnosti s standardima.

Ima i funkcije rada i zaštite, pa je njegova struktura složena, a cijena visoka, što čini masovnu uporabu nepraktičnom. U prsten - glavnim jedinicama koristi se veliki broj uređaja koji kombiniraju prekidnik opterećenja i visokoprekidni rezervni prekidnik. Funkcije rada i zaštite električnog opreme, koje nisu potpuno iste, ostvaruju se pomoću dva jednostavna i jeftina komponenta. To jest, prekidnik opterećenja koristi se za izvođenje velikog broja operacija prebacivanja opterećenja, dok se visokoprekidni rezervni ograničeni prekidnik koristi za zaštitu opreme gdje rijetko do dolazi do strujnih krugova. Ovo dobro rješava problem, izbjegavajući upotrebu složenih i skupih prekidnika, ali zadovoljavajući stvarne zahtjeve za radom.

• Prekidnici imaju sve funkcije zaštite i rada, ali su skupi.

• Prekidnici opterećenja imaju gotovo iste performanse kao prekidnici, ali ne mogu prekinuti strujne krugove.

• Kombinacija prekidnika opterećenja i visokoprekidnog rezervnog ograničenog prekidnika može prekinuti strujne krugove. Prekidna kapaciteta nekih prekidnika čak je veća od one prekidnika. Stoga, upotrebom ove kombinacije nije manje učinkovito nego upotrebom prekidnika, ali se može značajno sniziti cijena.

1.4 Prednosti kombinacije prekidnika opterećenja i visokoprekidnog rezervnog prekidnika

Kombinacija prekidnika opterećenja i visokoprekidnog prekidnika ima sljedeće prednosti:

1.4.1 Dobra performansa pri prebacivanju transformatora bez opterećenja

Većina opterećenja u prsten - glavnim jedinicama su distribucijski transformatori. Općenito, kapacitet ne prelazi 1250 KVA, a u rijetkim slučajevima doseže 1600 KVA. Struja bez opterećenja distribucijskog transformatora obično iznosi oko 2% nominalne struje, a struja bez opterećenja većeg distribucijskog transformatora je manja. Kada prsten - glavna jedinica prebaci malu struju transformatora bez opterećenja, pokazuje dobru performansu i ne generira visoku pretjeranu naponsku vrijednost.

1.4.2 Efektivna zaštita distribucijskih transformatora

Naročito za uljane transformatore, upotreba prekidnika opterećenja s visokoprekidnim rezervnim ograničenim prekidnikom je učinkovitija od upotrebe prekidnika. Ponekad, ovaj drugi može čak i ne pružiti efektivnu zaštitu. Relevantne informacije pokazuju da kada uljanom transformatoru dođe do strujnog kruga, pritisak generiran lukom raste, a mrlje formirane vapnenjem ulja zauzmu prostor koji je inače pripadao ulju. Ulje će prenositi pritisak na spremnik transformatora. Dok strujni krug nastavlja, pritisak dalje raste, uzrokujući deformaciju i pukotinu spremnika.

Da bi se spremnik ne oštetio, greška mora biti isključena unutar 20 ms. Ako se koristi prekidnik, zbog prisutnosti relejnog zaštita, plus vlastito vrieme rada i vrieme gasenja luka, ukupno vrieme otvaranja obično nije manje od 60 ms, što ne može efektivno zaštititi transformator. Međutim, visokoprekidni rezervni ograničeni prekidnik ima brzu funkciju prekidanja. Zajedno s svojom funkcijom ograničenja struje, može isključiti grešku i ograničiti strujni krug unutar 10 ms, efektivno zaštitivši transformator. Stoga, trebalo bi što više koristiti visokoprekidne rezervne ograničene prekidnike za zaštitu električne opreme umjesto prekidnika. Čak i ako je opterećenje suhi transformator, zaštitna djelovanje fuzi je brzo i bolje od upotrebe prekidnika.

1.4.3 U pogledu koordinacije relejnog zaštita

U većini slučajeva, u prsten - glavnoj jedinici nije potrebno koristiti prekidnik. To je zato jer su postavke zaštite prekidnika na početku prstenske distribucijske mreže (tj. 10KV prekidnik za napajanje u 110KV ili 220KV podstanici) obično sljedeće: vrieme za instantnu zaštitu je 0s, vrieme za prekomjernu struju je 0.5s, a vrieme za nultu sekvencu je 0.5s. Ako se u prsten - glavnoj jedinici koristi prekidnik, čak i ako je postavljeno vrieme rada 0s, zbog raspršenosti vlastitog vremena rada prekidnika, teško je osigurati da će prekidnik u prsten - glavnoj jedinici, a ne prekidnik višeg razine, prvi djelovati.

1.4.4 Visokoprekidni rezervni ograničeni prekidnik može pružiti zaštitu za opremu ispod