Pangalawang Proteksyon ng Pangunahing Transformer: Mga Pangunahing Pamamaraan at Gabay sa Pagtugon sa mga Kamalian

Pangalanan ng Backup Protection ng Pangunahing Transformer

Ang layunin ng backup protection ng pangunahing transformer ay upang maiwasan ang sobrang kuryente sa mga winding ng transformer na dulot ng mga panlabas na pagkakamali, magsilbing backup protection para sa mga kalapit na komponente (busbars o linya), at, kung posible, magsilbi bilang backup para sa pangunahing protection ng transformer sa oras ng mga panloob na pagkakamali. Ginagamit ang backup protection upang i-isolate ang mga pagkakamali kapag ang pangunahing protection o circuit breakers ay nabigo.

Ang zero-sequence protection ng pangunahing transformer ay isang backup protection para sa mga transformer sa mga direktang grounded neutral system. Hindi ito applicable sa mga sistema na may hindi direktang grounded neutrals.

Ang karaniwang phase-to-phase short-circuit backup protections para sa mga transformer ay kinabibilangan ng overcurrent protection, low-voltage initiated overcurrent protection, composite-voltage initiated overcurrent protection, at negative-sequence overcurrent protection. Ginagamit din minsan ang impedance protection bilang backup protection.

Pagsusuri ng Karaniwang Dahilan para sa Paggana ng Backup Protection ng Pangunahing Transformer

• Directional Overcurrent Protection na may Composite Voltage Blocking

• Pagtuturo patungo sa busbar: Ang operasyon ay karaniwang nagpapahiwatig ng short circuit sa busbar o feeder line kung saan ang protection ay nabigo.

• Pagtuturo patungo sa transformer: Ang operasyon ay karaniwang nagpapahiwatig ng short circuit sa downstream busbar o feeder line kung saan ang protection ay nabigo. Malabo ang posibilidad na ang pangunahing protection ng transformer ay nabigo.

• Non-Directional Overcurrent Protection na may Composite Voltage Blocking

• Segment I: Ang operasyon ay karaniwang nagpapahiwatig ng busbar fault. Ang unang time delay ay trip ang bus tie, at ang pangalawang time delay ay trip ang lokal na bahagi.

• Segment II: Nakikoordinate sa line protection; ang operasyon ay karaniwang nagpapahiwatig ng pagkabigo ng line protection.

• Segment III: Naglilingkod bilang backup para sa Segment II; ang operasyon ay trip ang tatlong bahagi ng transformer.

• Karaniwang naglilingkod bilang backup protection para sa terminal substations.

• Sa mga transformer na rated 330kV at higit pa, ang high at medium-voltage side composite voltage blocked overcurrent protection ay gumagana bilang malaking backup, walang direksyon at may mahabang time delay, dahil ang distance (impedance) protection ay nagbibigay ng sensitibong backup (halimbawa, ang complete shutdown incident sa Yongdeng Substation, Gansu, sa 330kV).

• Kung ang directional setting sa medium-voltage side ng transformer ay tumuturo patungo sa sistema, ito ay naglilingkod bilang backup protection, efektibong naging backup para sa medium-voltage busbar protection:

• Kapag ang backup protection ng pangunahing transformer ay gumana upang trip at ang pangunahing protection ay hindi gumana, dapat itong karaniwang ituring na panlabas na pagkakamali—busbar o line fault—na lumala, na nagdulot ng pagtrip ng backup protection ng pangunahing transformer.

• Neutral Point Gap Protection: Ang operasyon ay nagpapahiwatig ng ground fault sa sistema.

• Zero-Sequence Overcurrent Protection:

• Segment I: Gumagana bilang backup protection para sa grounding faults sa transformer at busbar.

• Segment II: Gumagana bilang backup protection para sa grounding faults sa outgoing lines.

• Ang operating current at time delay ay dapat nakakoordinate sa grounding backup stages ng mga kalapit na komponente.

Pagsusuri ng Saklaw ng Pagkakamali

• Pagkatapos ng backup protection trip ng pangunahing transformer, mas mataas ang posibilidad na ang line fault ay nagdulot ng paglaki ng trip kaysa sa busbar fault. Kaya, ang pokus pagkatapos ng trip ay dapat magmula sa pagsusuri kung ang line protection ay gumana. Para sa mga linya na 220kV pataas, dapat rin bigyan ng espesyal na pansin kung ang protection device mismo ay nabigo.

• Kung walang protection operation signals na natagpuan sa mga linya, may dalawang posibilidad: nabigo ang protection sa oras ng pagkakamali, o may busbar fault.

• Kung may protection operation signals sa isang feeder, idisconnect ang kasangkot na line circuit breaker. Pagkatapos makumpirma na walang anumang abnormalidad sa busbar at transformer trip switches, pumokus sa pagtukoy ng dahilan kung bakit hindi gumana ang line breaker.

Isolasyon at Pag-aayos ng Pagkakamali

• Batay sa protection operation, signals, instrument indications, atbp., tukuyin ang saklaw ng pagkakamali at outage. I-print ang fault recording report. Kung nawalan ng station service transformer, ilipat muna sa backup station service transformer at i-activate ang emergency lighting.

• Idisconnect lahat ng feeder switches sa de-energized busbar. Kung mayroon man na hindi binuksan, imanual trip sila. Pagkatapos makumpirma na walang abnormalidad sa busbar at transformer switches, charge ang de-energized busbar:

• Kung ang high-voltage side switch ang nag-trip, gamitin ang bus tie switch upang charge ang de-energized busbar (may charging protection engaged).

• Kung ang medium o low-voltage side switches ang nag-trip, gamitin ang main transformer switch upang charge ang busbar (karaniwan, ang backup protection time delay ay dapat ibaba).

• Sa mga substation na may double-busbar configuration, kung may busbar fault, gamitin ang cold bus transfer method upang ilipat ang mga circuit breakers na gumagana sa faulty busbar sa healthy busbar upang maibalik ang power.

• Kung ang pag-isolate ng fault point ay nagdulot ng pagkawala ng power sa busbar PT, i-isolate muna ang PT, pagkatapos charge ang de-energized busbar. Pagkatapos ng matagumpay na charging, isara ang PT secondary paralleling switch, at pagkatapos ay ibalik ang power sa mga linya.

• Kung walang singsing ng pagkakamali o abnormalidad sa de-energized busbar at linya, at ang lahat ng feeder switches ay idisconnect, sundin ang dispatch instructions upang isara ang main transformer switch at bus tie switch upang charge ang busbar. Kapag normal na ang charging, disable ang line auto-reclose at sequential test-energize bawat linya upang matukoy ang breaker na hindi gumana.

• Pagkatapos ng gap protection operasyon, kung walang equipment abnormalities na natagpuan, hintayin ang dispatch instructions para sa pag-aayos.

Pagsasalarawan ng Kaso

Sa isang 500kV substation, dalawang autotransformers ang gumagana in parallel, bawat isa ay may dual protection systems. Kapag may pagkakamali sa isang seksyon ng 220kV busbar o sa isang konektadong linya, at ang kasangkot na busbar o line circuit breaker (at ang kanyang protection device) ay nabigo, ang backup protections ng parehong transformers— tulad ng impedance protection, directional overcurrent protection na may composite voltage blocking, at directional zero-sequence overcurrent protection—ay mag-simultaneo na gumana at mag-initiate ng tripping. Unang ididisconnect ang bus tie o sectionalizing switch, tiyakin ang patuloy na normal na operasyon ng non-faulted busbar sections, na limitado ang saklaw ng outage at pinakamaliit ang epekto ng power interruption.

Ang espesipikong operasyon ay ganito:

• Pagkatapos matukoy ang pagkakamali sa 220kV busbar o linya kasama ang pagkabigo ng circuit breaker, ang transformer backup protection system ay agad sumasagot.

• Unang trigger ng backup protection ang disconnection ng bus tie o sectionalizing switch upang i-isolate ang faulted zone at iwasan ang pagkalat ng pagkakamali sa iba pang normal na gumagana na bahagi ng sistema.

• Ang estratehiyang ito ay nagtiyak na, kahit ang primary protection ay nabigo, ang natitirang bahagi ng sistema ay protektado at hindi naapektuhan, at pinakamaliit ang saklaw ng outage.

Nagpapakita ang kaso na ito ng mahalagang papel ng backup protection ng transformer sa operasyon ng power grid, lalo na sa epektibong pag-limita ng epekto ng hindi inaasahang pagkakamali at pagpapanatili ng estabilidad at reliabilidad ng sistema ng kuryente.