การป้องกันหม้อแปลงต่อพื้น: สาเหตุของความผิดพลาดและการแก้ไขในสถานีไฟฟ้าแรงสูง 110kV

ในระบบไฟฟ้าของจีน ระบบสายส่งไฟฟ้า 6 กิโลโวลต์ 10 กิโลโวลต์ และ 35 กิโลโวลต์ มักจะใช้วิธีการดำเนินงานโดยไม่ต่อจุดกลางกับพื้นดิน ด้านแรงดันของการกระจายพลังงานของหม้อแปลงหลักในระบบมักจะเชื่อมต่อในรูปแบบสามเหลี่ยม ซึ่งไม่มีจุดกลางสำหรับการต่อต้านทานต่อพื้นดิน

เมื่อเกิดความผิดปกติทางเดียวที่จุดกลางไม่ได้ต่อพื้นดิน แรงดันระหว่างสายยังคงสมมาตร ส่งผลกระทบต่อการดำเนินงานของผู้ใช้น้อยมาก นอกจากนี้ เมื่อกระแสความจุค่อนข้างเล็ก (น้อยกว่า 10 แอมแปร์) ความผิดปกติทางเดียวบางอย่างสามารถดับเองได้ ซึ่งมีประสิทธิภาพในการเพิ่มความน่าเชื่อถือของการจ่ายไฟและลดเหตุการณ์การขาดแคลนพลังงาน

อย่างไรก็ตาม ด้วยการขยายตัวและการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมไฟฟ้า วิธีการที่เรียบง่ายนี้ไม่สามารถตอบสนองความต้องการในปัจจุบันได้ ในระบบไฟฟ้าเมืองสมัยใหม่ การใช้สายเคเบิลเพิ่มขึ้นทำให้กระแสความจุใหญ่ขึ้น (เกิน 10 แอมแปร์) ภายใต้สภาพดังกล่าว ความผิดปกติทางเดียวไม่สามารถดับได้อย่างเชื่อถือได้ ทำให้เกิดผลดังต่อไปนี้:

• การดับและการจุดประกายอีกครั้งของอาร์กไฟฟ้าทางเดียวทำให้เกิดแรงดันเกินจากการต่อพื้นดินด้วยอาร์กไฟฟ้า ที่มีขนาดถึง 4U (เมื่อ U เป็นแรงดันเฟสสูงสุด) หรือมากกว่านั้น ซึ่งมีระยะเวลาที่ยาวนาน ซึ่งเป็นภัยคุกคามอย่างร้ายแรงต่อฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้า อาจทำให้เกิดการแตกของฉนวนที่อ่อนแอและนำไปสู่ความเสียหายอย่างรุนแรง

• อาร์กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดการไอออนไนซ์อากาศ ลดความสามารถของฉนวนรอบๆ และทำให้มีโอกาสเกิดการลัดวงจรระหว่างเฟสมากขึ้น

• แรงดันเกินจากการเรโซแนนซ์แม่เหล็กอาจเกิดขึ้น ทำลายหม้อแปลงแรงดัน (PTs) และอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกิน และในกรณีที่รุนแรง อาจทำให้เกิดการระเบิดของอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกิน ซึ่งส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อฉนวนของอุปกรณ์ในระบบและเป็นภัยคุกคามต่อการทำงานอย่างปลอดภัยของระบบไฟฟ้า

เพื่อป้องกันอุบัติเหตุดังกล่าวและให้กระแสและแรงดันลำดับศูนย์เพียงพอสำหรับการทำงานอย่างเชื่อถือได้ของระบบป้องกันความผิดปกติทางเดียว จะต้องสร้างจุดกลางเทียมเพื่อให้สามารถต่อต้านทานต่อพื้นดินได้ ในการตอบสนองความต้องการนี้ ได้มีการพัฒนาหม้อแปลงต่อพื้นดิน (ที่เรียกว่า "หน่วยต่อพื้นดิน") หม้อแปลงต่อพื้นดินสร้างจุดกลางเทียมพร้อมต้านทานต่อพื้นดิน โดยมักจะมีค่าต้านทานต่ำมาก (โดยทั่วไปน้อยกว่า 5 โอห์ม)

นอกจากนี้ เนื่องจากคุณสมบัติแม่เหล็กไฟฟ้า หม้อแปลงต่อพื้นดินมีความต้านทานสูงต่อกระแสลำดับบวกและลบ ทำให้กระแสกระตุ้นเล็กน้อยไหลผ่านวงจร บนแต่ละแขนของแกนหลัก มีการพันวงจรสองส่วนในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อกระแสลำดับศูนย์เท่ากันไหลผ่านวงจรบนแขนแกนเดียวกัน พวกเขาจะมีความต้านทานต่ำ ทำให้แรงดันตกคร่อมวงจรต่ำภายใต้เงื่อนไขลำดับศูนย์

เมื่อเกิดความผิดปกติทางเดียว กระแสลำดับบวก ลบ และศูนย์จะไหลผ่านวงจร วงจรแสดงความต้านทานสูงต่อกระแสลำดับบวกและลบ แต่สำหรับกระแสลำดับศูนย์ วงจรสองวงจรบนเฟสเดียวกันถูกต่ออนุกรมกับขั้วตรงกันข้าม แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางตรงกันข้าม ทำให้ยกเลิกกันและกัน ทำให้มีความต้านทานต่ำ

ในหลายการใช้งาน หม้อแปลงต่อพื้นดินใช้เพื่อสร้างจุดกลางเทียมพร้อมต้านทานต่อพื้นดินขนาดเล็กและไม่จ่ายโหลดใด ๆ ดังนั้น หลายหม้อแปลงต่อพื้นดินถูกออกแบบมาโดยไม่มีวงจรรอง ในระหว่างการทำงานปกติของระบบ หม้อแปลงต่อพื้นดินทำงานในสภาพไม่มีโหลด แต่ในช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างความผิดปกติ มันจะพาดกระแสความผิดปกติ

ในระบบต่อพื้นดินด้วยต้านทานต่ำ เมื่อเกิดความผิดปกติทางเดียว ระบบป้องกันลำดับศูนย์ที่มีความไวสูงจะตรวจจับและแยกวงจรที่ผิดปกติออกอย่างรวดเร็ว หม้อแปลงต่อพื้นดินทำงานเฉพาะในช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างการเกิดความผิดปกติทางเดียวและระบบป้องกันลำดับศูนย์ทำการกำจัดความผิดปกติ ในช่วงเวลานี้ กระแสลำดับศูนย์จะไหลผ่านต้านทานต่อพื้นดินและหม้อแปลงต่อพื้นดิน ซึ่งกำหนดโดย

ที่ U คือแรงดันเฟสของระบบ R1 คือต้านทานต่อพื้นดิน และ R2 คือต้านทานเพิ่มเติมในวงจรความผิดปกติทางพื้นดิน

จากวิเคราะห์ข้างต้น คุณสมบัติการทำงานของหม้อแปลงต่อพื้นดินคือการทำงานโดยไม่มีโหลดเป็นระยะเวลานานและมีความสามารถในการทำงานเกินโหลดเป็นระยะสั้น

สรุปแล้ว หม้อแปลงต่อพื้นดินสร้างจุดกลางเทียมเพื่อต่อต้านทานต่อพื้นดิน ในระหว่างความผิดปกติทางเดียว มันมีความต้านทานสูงต่อกระแสลำดับบวกและลบ แต่มีความต้านทานต่ำต่อกระแสลำดับศูนย์ ทำให้ระบบป้องกันความผิดปกติทางเดียวทำงานได้อย่างเชื่อถือได้

ปัจจุบัน หม้อแปลงต่อพื้นดินที่ติดตั้งในสถานีไฟฟ้ามีสองวัตถุประสงค์:

• จ่ายไฟ AC แรงดันต่ำสำหรับการใช้งานเสริมในสถานีไฟฟ้า;

• สร้างจุดกลางเทียมบนด้าน 10 กิโลโวลต์ ซึ่งเมื่อรวมกับวงจรป้อนกระแสความจุ จะชดเชยกระแสความผิดปกติทางพื้นดินความจุในความผิดปกติทางเดียว 10 กิโลโวลต์ ทำให้ดับอาร์กที่จุดความผิดปกติ หลักการคือ:

ตลอดความยาวของสายส่งไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าสามเฟส มีความจุระหว่างเฟสและระหว่างเฟสกับพื้น เมื่อจุดกลางของระบบไม่ได้ต่อพื้นดินอย่างแน่นอน ความจุเฟสต่อพื้นของเฟสที่ผิดปกติจะกลายเป็นศูนย์ในระหว่างความผิดปกติทางเดียว ในขณะที่แรงดันเฟสต่อพื้นของเฟสอื่น ๆ สองเฟสจะเพิ่มขึ้นเป็น √3 ของแรงดันเฟสปกติ แม้ว่าแรงดันที่เพิ่มขึ้นนี้จะไม่เกินความแข็งแรงของฉนวนที่ออกแบบมาเพื่อความปลอดภัย แต่ก็ทำให้ความจุเฟสต่อพื้นเพิ่มขึ้น

กระแสไฟฟ้ารั่วที่เกิดจากความจุในช่วงข้อผิดพลาดเฟสเดียวมีค่าประมาณสามเท่าของกระแสไฟฟ้าความจุปกติต่อเฟส เมื่อกระแสไฟฟ้านี้มีขนาดใหญ่ จะทำให้เกิดการอาร์กแบบเป็นช่วงๆ ได้ง่าย ซึ่งนำไปสู่แรงดันไฟฟ้าเกินในวงจรเรโซแนนซ์แบบ LC ที่เกิดจากเหนี่ยวนำและค่าความจุของระบบจำหน่าย โดยมีขนาดสูงถึง 2.5 ถึง 3 เท่าของแรงดันเฟส ยิ่งแรงดันระบบสูงมากเท่าใด ความเสี่ยงจากแรงดันไฟฟ้าเกินเช่นนี้ก็ยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย ดังนั้น ระบบภายใต้ 60 กิโลโวลต์เท่านั้นที่สามารถใช้จุดกลางไม่ต่อพื้น (ungrounded neutral) ได้ เนื่องจากกระแสไฟฟ้ารั่วความจุเฟสเดียวมีค่าค่อนข้างต่ำ ส่วนระดับแรงดันที่สูงกว่านั้นจะต้องใช้หม้อแปลงต่อพื้น (grounding transformer) เพื่อเชื่อมต่อจุดกลางผ่านความต้านทานหรืออิมพีแดนซ์ไปยังพื้น

เมื่อด้าน 10 กิโลโวลต์ของหม้อแปลงหลักสถานีไฟฟ้าย่อยต่อแบบเดลต้า หรือแบบไว (wye) แต่ไม่มีจุดกลาง และมีกระแสไฟฟ้ารั่วความจุเฟสเดียวสูง จะต้องใช้หม้อแปลงต่อพื้นเพื่อสร้างจุดกลางเทียม (artificial neutral point) เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับคอยล์ดับอาร์ก (arc suppression coil) ได้ ซึ่งจะทำให้เกิดระบบต่อพื้นจุดกลางเทียม — เป็นหน้าที่หลักของหม้อแปลงต่อพื้น ในช่วงทำงานปกติ หม้อแปลงต่อพื้นจะรับแรงดันสมดุลจากระบบจำหน่าย และมีเพียงกระแสแม่เหล็กกระตุ้นเล็กน้อยไหลผ่าน (สภาพไร้ภาระโหลด)

ความต่างศักย์ระหว่างจุดกลางกับพื้นมีค่าเป็นศูนย์ (โดยไม่รวมแรงดันเล็กน้อยจากข้อผิดพลาดตำแหน่งจุดกลางของคอยล์ดับอาร์ก) และไม่มีกระแสไหลผ่านคอยล์ดับอาร์ก หากสมมุติว่าเกิดข้อผิดพลาดลัดวงจรจากเฟส C ไปยังพื้น แรงดันลำดับศูนย์ที่เกิดจากความไม่สมดุลสามเฟสจะไหลผ่านคอยล์ดับอาร์กไปยังพื้น เช่นเดียวกับคอยล์ดับอาร์กเอง กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นจะชดเชยกระแสไฟฟ้ารั่วความจุ ทำให้ดับอาร์กที่จุดข้อผิดพลาดได้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเกิดการทำงานผิดพลาดของระบบป้องกันหม้อแปลงต่อพื้นหลายครั้งในสถานีไฟฟ้าย่อย 110 กิโลโวลต์ของพื้นที่แห่งหนึ่ง ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความมั่นคงของระบบจำหน่าย เพื่อระบุสาเหตุหลัก จึงได้มีการวิเคราะห์หาสาเหตุของการทำงานผิดพลาดเหล่านี้ และดำเนินมาตรการที่เหมาะสมเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นซ้ำ พร้อมทั้งเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับพื้นที่อื่นๆ

ปัจจุบัน สายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์ในสถานีไฟฟ้าย่อย 110 กิโลโวลต์เริ่มใช้สายเคเบิลเป็นหลัก ทำให้กระแสไฟฟ้ารั่วความจุเฟสเดียวในระบบ 10 กิโลโวลต์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อลดขนาดแรงดันไฟฟ้าเกินในช่วงข้อผิดพลาดลัดวงจรเฟสเดียว สถานีไฟฟ้าย่อย 110 กิโลโวลต์จึงเริ่มติดตั้งหม้อแปลงต่อพื้นเพื่อนำไปสู่การใช้ระบบต่อพื้นความต้านทานต่ำ (low-resistance grounding scheme) ซึ่งจะสร้างเส้นทางให้กับกระแสลำดับศูนย์ ทำให้ระบบป้องกันลำดับศูนย์แบบเลือกสรร (selective zero-sequence protection) สามารถแยกจุดข้อผิดพลาดออกได้ตามตำแหน่ง ป้องกันการเกิดอาร์กซ้ำและการเกิดแรงดันไฟฟ้าเกิน จึงช่วยให้การจ่ายไฟฟ้าแก่อุปกรณ์ในระบบจำหน่ายปลอดภัยยิ่งขึ้น

ตั้งแต่ปี 2008 พื้นที่ไฟฟ้าแห่งหนึ่งได้ปรับปรุงระบบ 10 กิโลโวลต์ของสถานีไฟฟ้าย่อย 110 กิโลโวลต์ให้ใช้ระบบต่อพื้นความต้านทานต่ำ โดยการติดตั้งหม้อแปลงต่อพื้นและอุปกรณ์ป้องกันที่เกี่ยวข้อง ซึ่งทำให้สามารถแยกจุดข้อผิดพลาดบนสายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์ได้อย่างรวดเร็ว ลดผลกระทบต่อระบบจำหน่าย อย่างไรก็ตาม ในช่วงที่ผ่านมา สถานีไฟฟ้าย่อย 110 กิโลโวลต์จำนวนห้าแห่งในพื้นที่ดังกล่าวประสบกับการทำงานผิดพลาดของระบบป้องกันหม้อแปลงต่อพื้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า จนทำให้สถานีไฟฟ้าหยุดจ่ายไฟ และกระทบต่อความมั่นคงของระบบจำหน่ายอย่างรุนแรง ดังนั้น การระบุสาเหตุและดำเนินการแก้ไขจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อการรักษามาตรฐานความปลอดภัยของระบบไฟฟ้าในพื้นที่

1. การวิเคราะห์สาเหตุของการทำงานผิดพลาดของระบบป้องกันหม้อแปลงต่อพื้น

เมื่อสายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์เกิดข้อผิดพลาดลัดวงจรไปยังพื้น ระบบป้องกันลำดับศูนย์ของสายจ่ายไฟที่ขัดข้องในสถานีไฟฟ้าย่อย 110 กิโลโวลต์ควรทำงานก่อนเพื่อแยกจุดข้อผิดพลาด หากไม่ทำงานอย่างถูกต้อง ระบบป้องกันลำดับศูนย์ของหม้อแปลงต่อพื้นจะทำหน้าที่สำรอง โดยตัดเบรกเกอร์เชื่อมต่อบัส (bus tie breaker) และเบรกเกอร์ทั้งสองข้างของหม้อแปลงหลักเพื่อแยกจุดข้อผิดพลาด ดังนั้น การทำงานที่ถูกต้องของระบบป้องกันและเบรกเกอร์ของสายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของระบบจำหน่าย การวิเคราะห์สถิติการทำงานผิดพลาดในสถานีไฟฟ้าย่อย 110 กิโลโวลต์ 5 แห่งแสดงให้เห็นว่าสาเหตุหลักคือ การที่สายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์ไม่สามารถกำจัดข้อผิดพลาดการต่อพื้นได้อย่างถูกต้อง

หลักการทำงานของระบบป้องกันลำดับศูนย์ของสายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์:

การสุ่มตัวอย่างจาก CT ลำดับศูนย์ → การทำงานของระบบป้องกันสายจ่ายไฟ → การตัดเบรกเกอร์
จากหลักการนี้ องค์ประกอบสำคัญในการทำงานที่ถูกต้อง ได้แก่ CT ลำดับศูนย์ รีเลย์ป้องกันสายจ่ายไฟ และเบรกเกอร์ ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์สาเหตุของการทำงานผิดพลาดจากมุมมองเหล่านี้:

1.1 ความคลาดเคลื่อนของ CT ลำดับศูนย์ทำให้ระบบป้องกันหม้อแปลงต่อพื้นทำงานผิดพลาด
เมื่อสายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์เกิดข้อผิดพลาดลัดวงจรไปยังพื้น CT ลำดับศูนย์ของสายจ่ายไฟที่ขัดข้องจะตรวจพบกระแสไฟฟ้าข้อผิดพลาด และสั่งให้ระบบป้องกันแยกจุดข้อผิดพลาด ในขณะเดียวกัน CT ลำดับศูนย์ของหม้อแปลงต่อพื้นก็ตรวจพบกระแสไฟฟ้าข้อผิดพลาดนี้ และเริ่มทำงานด้วย เพื่อให้มั่นใจในความสามารถในการเลือกสรร (selectivity) การตั้งค่ากระแสไฟฟ้าและเวลาของระบบป้องกันลำดับศูนย์ของสายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์จะต่ำและสั้นกว่าของหม้อแปลงต่อพื้น การตั้งค่ากระแสไฟฟ้า: หม้อแปลงต่อพื้น—75 A ขั้นต้น เวลา 1.5 วินาที ตัดเบรกเกอร์เชื่อมต่อบัส, 1.8 วินาที บล็อกการโอนอัตโนมัติ (auto-transfer), 2.0 วินาที ตัดด้านแรงดันต่ำของหม้อแปลง, 2.5 วินาที ตัดทั้งสองด้าน; สายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์—60 A ขั้นต้น เวลา 1.0 วินาที ตัดเบรกเกอร์

อย่างไรก็ตาม ความคลาดเคลื่อนของ CT เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ หาก CT ของหม้อแปลงต่อพื้นมีความคลาดเคลื่อน -10% และ CT ของสายจ่ายไฟมีความคลาดเคลื่อน +10% กระแสไฟฟ้าทำงานจริงจะกลายเป็น 67.5 A และ 66 A ใกล้เคียงกันมาก การพึ่งพาเฉพาะการแบ่งเวลาอาจทำให้การป้องกันกระแสลำดับศูนย์เกินของหม้อแปลงต่อพื้นตัดก่อนเวลาอันควรในกรณีข้อผิดพลาดลัดวงจรเฟสเดียวที่สายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์

1.2 การต่อพื้นเกราะของสายเคเบิลผิดพลาดทำให้เกิดการทำงานผิดพลาด
สายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์ในสถานีไฟฟ้าย่อย 110 กิโลโวลต์ใช้สายเคเบิลแบบมีเกราะ (shielded cables) โดยต่อพื้นที่ปลายทั้งสองด้าน — ซึ่งเป็นแนวทางปฏิบัติทั่วไปเพื่อลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) CT ลำดับศูนย์เป็นแบบแหวน (toroidal types) ติดตั้งรอบสายเคเบิลที่ปลายทางออกจากสวิตช์เกียร์ ในช่วงข้อผิดพลาดการต่อพื้น กระแสไฟฟ้าไม่สมดุลจะเหนี่ยวนำสัญญาณใน CT เพื่อสั่งให้ระบบป้องกันทำงาน อย่างไรก็ตาม เมื่อเกราะต่อพื้นที่ปลายทั้งสองด้าน กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในเกราะจะไหลผ่าน CT ลำดับศูนย์ด้วย ทำให้เกิดสัญญาณปลอม หากไม่มีการจัดการที่เหมาะสม จะส่งผลต่อความแม่นยำของระบบป้องกันลำดับศูนย์ของสายจ่ายไฟ และทำให้ระบบป้องกันสำรองของหม้อแปลงต่อพื้นตัด

1.3 การล้มเหลวของระบบป้องกันสายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์ทำให้เกิดการทำงานผิดพลาด

แม้รีเลย์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นใหม่จะมีประสิทธิภาพดีขึ้น แต่คุณภาพของผู้ผลิตที่แตกต่างกันและการระบายความร้อนที่ไม่ดียังคงเป็นปัญหา สถิติข้อผิดพลาดแสดงให้เห็นว่าโมดูลแหล่งจ่ายไฟ บอร์ดสุ่มตัวอย่าง บอร์ด CPU และโมดูลส่งสัญญาณตัดของระบบป้องกันสายจ่ายไฟ 10 กิโลโวลต์มีแนวโน้มล้มเหลวมากที่สุด ข้อผิดพลาดที่ไม่ถูกตรวจจับอาจทำให้ระบบป้องกันไม่ทำงาน ทำให้เกิดการทำงานผิดพลาดของหม้อแปลงต่อพื้น

1.4 วงจรป้อนไฟฟ้าแรงดัน 10 kV เกิดข้อผิดพลาดทำให้ทำงานผิดพลาด
เนื่องจากการเสื่อมสภาพ การใช้งานบ่อยครั้ง หรือปัญหาคุณภาพในตัวเอง วงจรป้อนไฟฟ้าแรงดัน 10 kV ที่เกิดข้อผิดพลาด—โดยเฉพาะในวงจรควบคุม—กำลังเพิ่มขึ้น ในพื้นที่ภูเขาที่พัฒนาไม่เท่าทัน ตู้สวิตช์ GG-1A รุ่นเก่ายังคงใช้งานอยู่พร้อมอัตราการเกิดข้อผิดพลาดทางดินสูง แม้ว่าระบบป้องกันลำดับศูนย์จะทำงานได้อย่างถูกต้อง แต่หากเกิดข้อผิดพลาดของวงจรป้อน (เช่น คอยล์ทริปไหม้) จะทำให้หม้อแปลงกราวน์ทำงานผิดพลาด

1.5 ข้อผิดพลาดทางดินความต้านทานสูงบนวงจรป้อนไฟฟ้าแรงดัน 10 kV สองวงจร (หรือข้อผิดพลาดทางดินความต้านทานสูงเดียวที่รุนแรง) ทำให้ทำงานผิดพลาด
เมื่อวงจรป้อนสองวงจรประสบกับข้อผิดพลาดทางดินความต้านทานสูงในเฟสเดียวกัน กระแสลำดับศูนย์แต่ละวงจรอาจอยู่ต่ำกว่าค่าตัดกระโดด 60 A (เช่น 40 A และ 50 A) ดังนั้นระบบป้องกันวงจรป้อนจะแจ้งเตือนเท่านั้น แต่กระแสรวม (90 A) มากกว่าการตั้งค่าของหม้อแปลงกราวน์ 75 A ทำให้เกิดการตัดกระโดดเร็วเกินไป สำหรับวงจรป้อนไฟฟ้าแรงดัน 10 kV ที่เป็นสายเคเบิลทั้งหมด กระแสคาปาซิทีฟปกติสามารถสูงถึง 12–15 A แม้แต่ข้อผิดพลาดทางดินความต้านทานสูงเดียว (เช่น 58 A) บวกกับกระแสคาปาซิทีฟปกติก็เข้าใกล้ 75 A แล้ว การสั่นสะเทือนของระบบอาจทำให้หม้อแปลงกราวน์ทำงานผิดพลาดได้ง่าย

2. มาตรการป้องกันการทำงานผิดพลาดของระบบป้องกันหม้อแปลงกราวน์

ตามการวิเคราะห์ข้างต้น ขอแนะนำมาตรการดังนี้:

2.1 เพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดที่เกิดจากความผิดพลาดของ CT
ใช้ CT ลำดับศูนย์คุณภาพสูง; ทดสอบคุณสมบัติของ CT ก่อนติดตั้งอย่างเข้มงวดและปฏิเสธ CT ที่มีความผิดพลาดเกิน 5%; ตั้งค่าการจับกระแสตามกระแสหลัก; ตรวจสอบการตั้งค่าโดยการทดสอบการฉีดกระแสหลัก

2.2 เพื่อป้องกันการต่อกราวน์สายเคเบิลที่ไม่ถูกต้อง

• สายต่อกราวน์ของสายเคเบิลต้องผ่าน CT ลำดับศูนย์ลงมาและแยกออกจากถาดสายเคเบิล ไม่ควรต่อกราวน์ก่อนผ่าน CT แสดงปลายโลหะสำหรับการทดสอบการฉีดกระแสหลัก; แยกส่วนที่เหลืออย่างเชื่อถือได้

• หากจุดต่อกราวน์ของสายเคเบิลอยู่ใต้ CT สายต่อกราวน์ไม่ควรผ่าน CT หลีกเลี่ยงการวางสายต่อกราวน์ผ่านกลาง CT

• เสริมการฝึกอบรมทางเทคนิคเพื่อให้ทีมป้องกันและการติดตั้งสายเคเบิลเข้าใจวิธีการติดตั้ง CT และการต่อกราวน์สายเคเบิล

• เพิ่มขั้นตอนการยอมรับโดยการตรวจสอบร่วมกันโดยทีมป้องกัน ทีมปฏิบัติการ และทีมสายเคเบิล

2.3 เพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดของระบบป้องกันวงจรป้อน
เลือกอุปกรณ์ป้องกันที่พิสูจน์แล้วว่าเชื่อถือได้; แทนที่อุปกรณ์ที่เสื่อมสภาพหรือมีปัญหาบ่อย; เพิ่มการบำรุงรักษา; ติดตั้งแอร์คอนดิชันและระบบระบายอากาศเพื่อป้องกันการทำงานที่อุณหภูมิสูง

2.4 เพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดของวงจรป้อน
ใช้ตู้สวิตช์ที่เชื่อถือได้และมีความชำนาญ; ยกเลิกการใช้ตู้ GG-1A รุ่นเก่าและเปลี่ยนเป็นประเภทที่ปิดสนิทและใช้สปริงหรือมอเตอร์ในการชาร์จ; ดูแลรักษาวงจรควบคุม; ใช้คอยล์ทริปคุณภาพสูง

2.5 เพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดจากข้อผิดพลาดทางดินความต้านทานสูง
ตรวจและซ่อมแซมวงจรป้อนทันทีเมื่อมีการแจ้งเตือนลำดับศูนย์; ลดความยาวของวงจรป้อน; จัดให้โหลดเฟสสมดุลเพื่อลดกระแสคาปาซิทีฟปกติ

3. สรุป

เมื่อโครงข่ายภาคภูมิภาคติดตั้งหม้อแปลงกราวน์และระบบป้องกันที่เกี่ยวข้องเพื่อปรับปรุงโครงสร้างและความมั่นคง การเกิดข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นบ่อย ๆ แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการแก้ไขผลกระทบที่ไม่ดี บทความนี้วิเคราะห์สาเหตุหลักของการทำงานผิดพลาดของระบบป้องกันหม้อแปลงกราวน์และเสนอมาตรการป้องกัน เพื่อให้คำแนะนำแก่พื้นที่ที่ติดตั้งหรือวางแผนที่จะติดตั้งระบบดังกล่าว