Kajian awal tentang konfigurasi perlindungan transformator distribusi 10KV

1. Bentuk Pengurusan Ring - Unit Utama
1.1 Komposisi Ring - Unit Utama

Ring - Unit Utama (RMU) terdiri daripada bilik. Secara umumnya, ia mempunyai sekurang-kurangnya tiga bilik, termasuk dua bilik untuk masuk dan keluar kabel ring dan satu bilik untuk litar transformator.

1.2 Konfigurasi Mod Pemuliharaan untuk Ring - Unit Utama

Bilik pemasok kabel ring dan bilik pemasok transformator mengadaptasikan switch beban, biasanya switch beban tiga posisi dengan fungsi membuat, memutuskan, dan menghantar arus ke bumi. Bilik pemasok transformator juga dilengkapi dengan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi untuk melindungi. Operasi praktikal telah membuktikan bahawa ini adalah kaedah pengagihan tenaga yang mudah, boleh dipercayai, dan ekonomi.

1.3 Ciri-ciri Konfigurasi Pemuliharaan untuk Ring - Unit Utama

Switch beban digunakan untuk menukar arus beban berperingkat. Ia mempunyai ciri struktur mudah dan kos rendah, tetapi tidak dapat memutuskan arus hubungan pendek. Fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi bertindak sebagai unsur perlindungan dan dapat memutuskan arus hubungan pendek. Menggabungkan kedua-dua elemen ini secara organik dapat memenuhi keperluan operasi dan pemuliharaan sistem pengagihan tenaga di bawah pelbagai mod operasi normal dan cacat. Penentuan parameter pemutus litar dan reka bentuk serta pembuatannya dilakukan mengikut piawaian dengan ketat.

Ia mempunyai fungsi operasi dan pemuliharaan, jadi strukturnya kompleks dan kosnya tinggi, menjadikan penggunaan berskala besar tidak praktikal. Dalam unit utama ring, sejumlah besar peranti kombinasi switch beban dan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi digunakan. Fungsi operasi dan pemuliharaan peralatan elektrik, yang tidak sama persis, direalisasikan oleh dua komponen mudah dan murah. Itu bermaksud, switch beban digunakan untuk menyelesaikan sejumlah besar operasi pertukaran beban, sementara fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi digunakan untuk melindungi peralatan di mana hubungan pendek jarang berlaku. Ini menyelesaikan masalah dengan baik, mengelakkan penggunaan pemutus litar yang rumit dan mahal sambil memenuhi keperluan operasi sebenar.

• Pemutus litar mempunyai semua fungsi pemuliharaan dan operasi, tetapi harganya mahal.

• Switch beban mempunyai prestasi yang hampir sama dengan pemutus litar, tetapi tidak dapat memutuskan arus hubungan pendek.

• Gabungan switch beban dan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi dapat memutuskan arus hubungan pendek. Daya putus beberapa fusel bahkan lebih tinggi daripada pemutus litar. Oleh itu, menggunakan gabungan ini tidak kurang efektif daripada menggunakan pemutus litar, tetapi kosnya dapat dikurangkan dengan banyak.

1.4 Kelebihan Gabungan Switch Beban dan Fusel Batas Arus Pemuliharaan Berdaya Putus Tinggi

Gabungan switch beban dan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi mempunyai kelebihan berikut:

1.4.1 Prestasi Baik dalam Menukar Transformator Tanpa Beban

Kebanyakan beban dalam unit utama ring adalah transformator pengagihan. Biasanya, kapasitinya tidak melebihi 1250 KVA, dan pada kes yang jarang, mencapai 1600 KVA. Arus tanpa beban transformator pengagihan biasanya sekitar 2% dari arus berperingkat, dan arus tanpa beban transformator pengagihan yang lebih besar lebih kecil. Apabila unit utama ring menukar arus kecil transformator tanpa beban, ia memberikan prestasi yang baik dan tidak menghasilkan tegangan terlalu tinggi.

1.4.2 Perlindungan Efektif Transformator Pengagihan

Terutamanya untuk transformator berminyak, menggunakan switch beban dengan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi lebih efektif daripada menggunakan pemutus litar. Kadang-kadang, yang terakhir mungkin tidak memberikan perlindungan yang efektif. Maklumat berkaitan menunjukkan bahawa apabila transformator berminyak mengalami kerosakan hubungan pendek, tekanan yang dihasilkan oleh busur meningkat, dan gelembung yang terbentuk akibat penguapan minyak akan menduduki ruang yang asalnya dimiliki oleh minyak. Minyak akan mentransfer tekanan ke tangki transformator. Seiring dengan berlanjutnya hubungan pendek, tekanan semakin meningkat, menyebabkan tangki menjadi bengkok dan retak.

Untuk mengelakkan kerusakan tangki, kerosakan harus dibersihkan dalam 20 ms. Jika pemutus litar digunakan, disebabkan adanya perlindungan relai, ditambah masa operasi sendiri dan masa pemadam busur, masa pembukaan total biasanya tidak kurang dari 60 ms, yang tidak dapat melindungi transformator secara efektif. Namun, fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi mempunyai fungsi pemutusan cepat. Ditambah dengan fungsinya membatasi arus, ia dapat membersihkan kerosakan dan membatasi arus hubungan pendek dalam 10 ms, melindungi transformator secara efektif. Oleh itu, fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi harus digunakan untuk melindungi peralatan elektrik sebanyak mungkin bukannya pemutus litar. Walaupun beban adalah transformator kering, perlindungan fusel bertindak dengan cepat dan lebih baik daripada menggunakan pemutus litar.

1.4.3 Dari Sudut Pandang Koordinasi Perlindungan Relai

Dalam kebanyakan kes, tidak perlu menggunakan pemutus litar dalam unit utama ring. Ini kerana seting perlindungan pemutus litar di hujung rangkaian pengagihan ring (iaitu, pemutus litar pemasok 10KV di substansi 110KV atau 220KV) biasanya adalah seperti berikut: masa perlindungan instan adalah 0s, masa perlindungan arus berlebihan adalah 0.5s, dan masa perlindungan nol urutan adalah 0.5s. Jika pemutus litar digunakan dalam unit utama ring, walaupun seting waktu adalah 0s untuk operasi, disebabkan penyebaran masa operasi intrinsik pemutus litar, sukar untuk memastikan bahawa pemutus litar dalam unit utama ring, bukannya pemutus litar tahap atas, bertindak terlebih dahulu.

1.4.4 Fusel Batas Arus Pemuliharaan Berdaya Putus Tinggi Dapat Memberikan Perlindungan untuk Peralatan Hilir

Seperti transformator arus, kabel, dll. Julat perlindungan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi boleh dari arus lebur minimum (biasanya 2 - 3 kali arus berperingkat fusel) hingga daya putus maksimum. Ciri masa-arus fusel batas arus biasanya adalah lengkung masa terbalik yang curam. Selepas hubungan pendek berlaku, ia dapat melebur dan membersihkan kerosakan dalam masa yang sangat singkat. Jika pemutus litar digunakan untuk perlindungan, ia akan meningkatkan keperluan stabilitas panas komponen elektrik lain seperti kabel, transformator arus, dan bushing transformator, meningkatkan kos peralatan elektrik dan kos projek. Di sini, perlu ditekankan bahawa apabila menggunakan gabungan switch beban dan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi, kedua-duanya harus disesuaikan dengan baik. Apabila fusel tidak melebur dalam tiga fasa, pemukul fusel harus segera memotong switch beban untuk mengelakkan operasi fasa tunggal.

2. Bentuk Pengurusan Bilik Tegangan Tinggi untuk Pengguna Akhir

Standard GB14285 - 1993 "Kod Teknikal untuk Perlindungan Relai dan Peranti Keselamatan Automatik" menetapkan bahawa apabila memilih peranti perlindungan untuk transformator pengagihan, apabila kapasitinya sama atau lebih besar daripada 800 KVA, pemutus litar dengan peranti perlindungan relai harus dipilih. Peraturan ini boleh difahami berdasarkan dua aspek keperluan berikut:

• Apabila kapasiti transformator pengagihan mencapai 800 KVA dan ke atas, pada masa lalu, kebanyakan adalah transformator berminyak dan dilengkapi dengan relai gas. Menggunakan pemutus litar dapat bekerjasama dengan relai gas untuk melindungi transformator secara efektif.

• Untuk pengguna dengan kapasiti peranti lebih besar daripada 800 KVA, disebabkan pelbagai sebab, kerosakan hubungan pendek fasa tunggal mungkin menyebabkan perlindungan nol urutan bertindak, menyebabkan pemutus litar trip dan mengasingkan kerosakan, supaya tidak menyebabkan pemutus litar pemasok substansi utama bertindak dan mempengaruhi bekalan tenaga normal pengguna lain. Selain itu, standard juga menetapkan dengan jelas bahawa walaupun transformator tunggal tidak mencapai kapasiti ini, tetapi jika jumlah kapasiti transformator pengagihan pengguna mencapai 800 KVA, keperluan ini juga harus dipenuhi. Pada masa kini, skema pengurusan bilik switchgear tegangan tinggi kebanyakan pengguna adalah kaedah pengurusan asas, dan berdasarkan ini, kaedah pengurusan seperti garis masuk satu utama-satu sandar atau garis masuk berganda dengan pembahagian busbar boleh diturunkan.

3. Kesimpulan

Konfigurasi pemuliharaan untuk transformator pengagihan 10kV terutamanya termasuk pemutus litar, switch beban, atau switch beban dengan fusel. Mempertimbangkan faktor prestasi teknikal, ekonomi, dan pengurusan operasi secara menyeluruh, sama ada dalam unit utama ring 10kV atau unit pengagihan tegangan tinggi untuk pengguna akhir, konfigurasi pemuliharaan gabungan switch beban dengan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi tidak hanya dapat memberikan arus beban berperingkat tetapi juga memutuskan arus hubungan pendek dan mempunyai prestasi menukar transformator tanpa beban, yang dapat melindungi transformator pengagihan secara efektif. Oleh itu, konfigurasi gabungan switch beban dengan fusel batas arus pemuliharaan berdaya putus tinggi disarankan sebagai mod pemuliharaan untuk perlindungan transformator pengagihan.