Transformerbeskyttelsesindstillinger: Vejledning i nul-sekvens og overspænding

1. Nul-sekvens overstrømsbeskyttelse

Arbejdsstrømmen for nul-sekvens overstrømsbeskyttelse af jordtransformatorer fastsættes typisk baseret på transformatorens nominelle strøm og den maksimalt tilladte nul-sekvensstrøm under systemets jordfejl. Den generelle indstilningsområde er omkring 0,1 til 0,3 gange nominelstrømmen, med en arbejdstid, der normalt sættes mellem 0,5 til 1 sekund for hurtigt at fjerne jordfejl.

2.Overspændingsbeskyttelse

Overspændingsbeskyttelse er en vigtig komponent i konfigurationen af jordtransformatorbeskyttelse. For systemer med ubeskeden neutral, vil spændingen i de intakte led stige, når der opstår en en-fase jordfejl. Indstillingen for overspændingsbeskyttelsen sættes normalt til 1,2 til 1,3 gange den nominelle fase-spænding for at forhindre skade på transformatorisolationen fra overspændingstilstande.

3.Differentialbeskyttelse

Differentialbeskyttelse for jordtransformatorer kan effektivt skelne mellem interne og eksterne transformatorfejl. Beregningen af differentialbeskyttelses arbejdsstrøm skal tage højde for faktorer som transformatorens vindingsforhold og uafbalanceret strøm. Det sættes normalt for at undgå magnetiseringsindløbsstrøm under energiforsyning til transformator, omkring 2 til 3 gange den nominelle strøm.

4.Overstrømsbeskyttelse

Overstrømsbeskyttelse fungerer som reservebeskyttelse for jordtransformatorer. Arbejdsstrømmen skal undgå transformatorens maksimale belastningsstrøm, typisk sat til 1,2 til 1,5 gange den nominelle strøm. Arbejdstiden fastsættes baseret på koordinering med oplands og nedlands beskyttelsesenheder, normalt mellem 1 og 3 sekunder.

5.Nul-sekvens overspændingsbeskyttelse

Nul-sekvens overspændingsbeskyttelse adresserer primært abnormale stigninger i nul-sekvensspænding i systemet. Dens indstillingsværdi fastsættes baseret på den normale nul-sekvensspændingsfluktuation under systemdrift, typisk 15 til 30V (sekundær side), med en arbejdstid, der normalt sættes mellem 0,5 til 1 sekund.

6.Temperaturbeskyttelse

Temperaturbeskyttelse er afgørende for at sikre sikkert drift af jordtransformatorer. Vandfaste temperatursensorer (RTD) eller termokupler bruges typisk til at måle transformatorolie- og vindings temperaturen. Når olie temperaturen overstiger 85°C eller vindings temperaturen overstiger 100°C, udsendes en alarmsignal. Når der overstiges højere indstillede værdier (olie temperaturen 95°C, vindings temperaturen 110°C), aktiverer beskyttelsen kredsløbsbryderen.

7.Negative-sekvens strømbeskyttelse

For jordtransformatorer er negative-sekvens strømbeskyttelse også en vigtig konfiguration. Indstillingen for negative-sekvens strøm fastsættes baseret på transformatorens evne til at modstå negative-sekvens strøm, typisk 0,05 til 0,1 gange den nominelle strøm, for at beskytte transformatoren mod effekter af asymmetriske fejl.

8.Overanretningssbeskyttelse

Overanretningssbeskyttelse er uundværlig i jordtransformatorbeskyttelsessystemer. Overanretningens multiplikator fastsættes typisk baseret på transformatorjernets mætningsegenskaber, normalt sat til 1,1 til 1,2 gange den nominelle. Når overanretning opstår, opererer beskyttelsen hurtigt for at beskytte udstyr.

9.Buchholz relæbeskyttelse (let gas)

Let gasbeskyttelse for jordtransformatorer aktiveres, når mindre interne fejl opstår, producerer små mængder gas, der akkumuleres i Buchholz relæet, hvilket fører til, at olieniveauet falder. Når olieniveauet falder til et bestemt niveau (typisk 25-35 mm), aktiverer let gasbeskyttelsen for at sende et alarmsignal, som advarer vedligeholdelsespersonale om at undersøge.

10.Buchholz relæbeskyttelse (tung gas)

Tung gasbeskyttelse er en vigtig forsvarslinje for jordtransformatorbeskyttelse. Når alvorlige interne fejl opstår i transformator, producerer store mængder gas og olieflyd, der påvirker Buchholz relæet, aktiverer tung gasbeskyttelsen for at trippe kredsløbsbryderen. Dens driftshastighed er normalt sat mellem 0,6 til 1 m/s.