Koji su smjerovi primjene i poboljšanja transformatora struje u elektroenergetskim sustavima

Kao radnik na prvoj liniji za održavanje i izvod rada električnih sustava, svakodnevno se suočavam s transformatorima struje (CTs). Svjedočio sam popularizaciji novih fotoelektričkih CT-ova i rješavao brojne kvarove, što mi je omogućilo praktični uvid u njihovu primjenu i poboljšanja testiranja. U nastavku podijelit ću svoje iskustvo s novim CT-ovima u električnim sustavima, težiti ću ravnoteži između profesionalnosti i praktičnosti.

1. Primjena novih CT-ova u električnim sustavima
1.1 CT-ovi u električnim sustavima

Većina novih CT-ova su fotoelektrički, podijeljeni u čelične i beželične vrste. Čelični CT-ovi, iako osjetljivi na strujnu propustnost, elektromagnetsko zasićenje i histerzu u složenim okruženjima (npr., visoke temperature, jakomagnetna polja) i ograničeni preciznošću materijala senzora (osjetljivi na nelinearne promjene u ekstremnim uvjetima), ostaju prilagodljivi modernim visokonaponskim, velikim jedinama električnih mreža. Izkorištavanjem prednosti izolacije materijala za senzore vodovodnih vlakana omogućuju prijenos svjetlosti vodovodnim vlaknama, izbjegavajući uobičajene probleme običnih CT-ova - stoga su široko upotrijebljeni u prenosnim linijama ultra-visokog napona.

U praksi sam vidio kako obični CT-ovi daju nepravilne podatke pod jakim elektromagnetskim smetnjama, dok fotoelektrički CT-ovi vraćaju stabilnost - ističući praktičnu vrijednost novih CT-ova.

1.2 Zaštita velikih generatora

Velike jedinice generatora (npr., generatori, glavni transformatori) zahtijevaju visoku transijentnu performansu od CT-ova. Prethodno su bili opterećeni transijentnim zasićenjem i remanencijom, no novi CT-ovi sada ti problemi rješavaju. Posebno, 500kV "čelični s zračnim razmakom" CT-ovi imaju visoki impedans pobude, što osigurava stabilnu zaštitu jedinica, sprečavajući transijentno zasićenje i remanenciju.

Na primjer, TPY-razina CT-ova Huayi Electric Power za 300–600MW jedinice, odabrani zbog transijentnih karakteristika i ograničenja remanencije, osiguravaju "bez grešaka van zon zaštite i točno isključivanje unutar zon zaštite". Tijekom komisije zaštite jedinica, ovi CT-ovi pouzdano suprimiraju neperiodične komponente struje kratkog spoja, izbjegavajući pogrešne aktivacije zaštite.

1.3 Automatska relne zaštita

Relne zaštita djeluje kao "hitni lekar" električne mreže, a CT-ovi kao "stetoskop". S napredovanjem automatizacije mreže, relne zaštita mora evoluirati - automatska prilagodljivost CT-ova direktno utječe na inteligenciju sustava.

U slučaju kvara, CT-ovi trebaju brzo prijenositi signale struje uređajima zaštite za točno izoliranje kvara. Novi CT-ovi nude brži odgovor i preciznost, u skladu s potrebama pametne mreže - ključno za automatizaciju snabdijevanja strujom.

2. Poboljšanja u testiranju CT-ova (Rješenja na prvoj liniji)

S obzirom na specifikacije CT-ova koje se kreću od 20A–720A, naš tim je razvio poboljšani testni plan za standardizaciju postupaka, smanjenje ljudskih grešaka i pojednostavljenje pripreme.

2.1 Dizajn testnog plana

Fokusirani na "integraciju + preciznost", koristimo posebni jednofazni izvor struje za testirane faze CT-ova, mijenjamo opsege struje putem konverzijske jedinice, nadgledamo unos standardnim mjernim uređajem (A1) i integriramo mjerenje faze, standardne CT-ove, konverzijske jedinice i mjerni uređaje u testni stol - pojednostavljajući testiranje.

(1) Izbor izvora struje

Odbacili smo nestabilne izvore signala generatora, prihvaćajući visokokvalitetnu srednjeprostransku napajanja parovano s autotransformatorom i pojačanjem struje kako bi stvorili izvor stalne struje (0–800A izlaz), pokrivajući sve AC testove CT-ova i rješavajući fluktuacije struje na primarnoj strani.

(2) Princip testne linije

Zatvorena petlja "autotransformator → pojačanje struje → standardni CT → testirani CT → srednjeprostranska napajanja" funkcionira na ~120V (srednjeprostranski izlaz). Ajustiranje struje temelji se na autotransformatoru (fiksni odnos pojačanja struje). Da se smanje fluktuacije, izlaz pojačanja struje krati se bakrenom busbarom (skraćen za manje zagrijavanje, stabilnu struju i uštedu energije).

Prolazak iste struje kroz sve tri faze testiranog CT-a smanjuje razlike struje između faza i povećava učinkovitost testiranja - dokazano efikasno u testiranju serija.

3. Zaključak (Uvidi s prve linije)

Dijagnoza kvara CT-ova bitna je i sistematska. Kao radnici na prvoj liniji, nužno je savladati principe CT-ova i slijediti protokole - sigurnost je na prvom mjestu! Uvijek isključite struju prije dijagnoze/ispitivanja kako biste izbjegli rizike.

Novi CT-ovi poboljšavaju operativnost i održavanje mreže, ali znanje o testiranju i dijagnozi mora pratiti. Razumijevanje scenarija primjene i implementacija poboljšanja testiranja osiguravaju da CT-ovi služe kao "vrdni čuvari" električne mreže.