• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


主変圧器バックアップ保護:主要機能と障害処理ガイド

Leon
Leon
フィールド: 故障診断
China

主変圧器のバックアップ保護

主変圧器のバックアップ保護の目的は、外部障害による変圧器巻線の過電流を防止し、隣接するコンポーネント(バスバーまたはライン)のバックアップ保護として機能することです。また、内部障害が発生した場合に可能な限り変圧器の一次保護のバックアップとしても機能します。バックアップ保護は、一次保護または遮断機が故障した場合に障害を分離するために使用されます。

主変圧器の零相保護は、直接接地された中性点システムにおける変圧器のバックアップ保護です。非直接接地の中性点システムでは適用されません。

変圧器の一般的な相間短絡バックアップ保護には、過電流保護、低電圧起動過電流保護、複合電圧起動過電流保護、負序過電流保護があります。インピーダンス保護も時々バックアップ保護として使用されます。

主変圧器バックアップ保護の動作原因分析

  • 合成電圧ブロッキング付き方向性過電流保護

    • バスバー方向: 通常、保護が動作しなかったバスバーまたはフィーダーラインでの短絡を示します。

    • 変圧器方向: 通常、保護が動作しなかった下流のバスバーまたはフィーダーラインでの短絡を示します。変圧器の主要な保護が故障することはほとんどありません。

  • 合成電圧ブロッキング付き非方向性過電流保護

    • セグメントI: 通常、バスバーオープンを示します。最初の時間遅延でバスタイがトリップし、2回目の時間遅延で局所側がトリップします。

    • セグメントII: ライン保護と連携して動作し、通常、ライン保護の故障を示します。

    • セグメントIII: セグメントIIのバックアップとして機能し、動作すると変圧器の3つの側面すべてがトリップします。

    • 一般に、端末変電所のバックアップ保護として機能します。

    • 330kV以上の変圧器では、高圧および中圧側の合成電圧ブロック過電流保護は大きなバックアップとして機能し、方向性がなく、時間遅延が長いです(例:甘粛省永登変電所の330kVでの完全停止事故)。

    • 変圧器の中圧側の方向設定がシステムに向いている場合、バックアップ保護として機能し、実質的に中圧バスバー保護のバックアップとなります:

  • 主変圧器のバックアップ保護がトリップし、一次保護が動作しない場合は、通常、外部障害(バスバーまたはライン障害)が悪化し、主変圧器のバックアップ保護がトリップしたと考えるべきです。

  • 中性点ギャップ保護: 動作すると、系統の接地障害を示します。

  • 零相過電流保護:

    • セグメントI: 変圧器およびバスバーの接地障害に対するバックアップ保護として機能します。

    • セグメントII: 出力ライン上の接地障害に対するバックアップ保護として機能します。

    • 動作電流と時間遅延は、隣接するコンポーネントの接地バックアップステージと調整する必要があります。

障害範囲検査

  • 主変圧器のバックアップ保護トリップ後、ライン障害がバスバー障害よりもトリップを引き起こす可能性が高いです。したがって、トリップ後の焦点は、ライン保護が動作したかどうかを確認することです。220kV以上のラインでは、保護装置自体が故障していないかにも注意が必要です。

  • ライン上に保護動作信号が見つからない場合、2つの可能性があります:障害時に保護が動作しなかったか、バスバー障害があったかです。

  • フィーダー上に保護動作信号がある場合、対応するライン遮断機を切断します。バスバーと変圧器のトリップスイッチに異常がないことを確認した後、ライン遮断機のトリップ失敗の原因を特定します。

障害の隔離と処理

  • 保護動作、信号、計器表示などに基づいて、障害範囲と停電範囲を決定します。障害記録レポートを印刷します。駅サービス変圧器が失われた場合、まずバックアップの駅サービス変圧器に切り替えて非常照明を有効にします。

  • 停電したバスバーのすべてのフィーダースイッチを切断します。開かなかったものが見つかった場合は、手動でトリップします。バスバーと変圧器のスイッチに異常がないことを確認した後、停電したバスバーを充電します:

    • 高圧側スイッチがトリップした場合、バスタイスイッチを使用して停電したバスバーを充電します(充電保護をオンにします)。

    • 中圧または低圧側スイッチがトリップした場合、主変圧器スイッチを使用してバスバーを充電します(通常、バックアップ保護の時間遅延を短縮します)。

  • 二重バスバー構成の変電所では、バスバー障害が発生した場合、コールドバス転送法を使用して故障したバスバー上で動作している遮断機を正常なバスバーに移動して電力を復旧します。

  • 障害点の隔離によりバスバーPTが停電した場合、まずPTを隔離し、次に停電したバスバーを充電します。充電が正常に完了したら、PT二次並列スイッチを閉じてから、ラインへの電力を復旧します。

  • 停電したバスバーとラインに障害または異常がない場合、すべてのフィーダースイッチが切断されていることを確認し、ディスパッチ指示に従って主変圧器スイッチとバスタイスイッチを閉じてバスバーを充電します。充電が正常であれば、ライン自動再同期を無効にして、各ラインを順番に試験充電してトリップしなかったブレーカーを特定します。

  • ギャップ保護が動作した後、設備に異常がない場合、ディスパッチ指示を待って処理します。

事例説明

500kV変電所では、2台のオートトランスフォーマーが並列運転しており、それぞれにデュアル保護システムが装備されています。220kVバスバーの一部または接続されたラインで障害が発生し、対応するバスバーやライン遮断機(およびその保護装置)が正しく動作しない場合、両方の変圧器のバックアップ保護(インピーダンス保護、合成電圧ブロッキング付き方向性過電流保護、方向性零相過電流保護など)が同時に動作し、トリップを開始します。バスタイまたはセクショニングスイッチが最初に切断され、非故障バスバーセクションの正常な運転が保証され、停電エリアが制限され、停電の影響が最小限に抑えられます。

具体的な操作は以下の通りです:

  • 220kVバスバーまたはラインの障害と遮断機の動作不良を検出した場合、変圧器のバックアップ保護システムが即座に対応します。

  • バックアップ保護はまずバスタイまたはセクショニングスイッチの切断をトリガーして故障ゾーンを隔離し、障害が他の正常に動作している部分に広がらないようにします。

  • この戦略により、一次保護が迅速に反応しなくても、残りのシステムが保護され、影響を受けずに、停電範囲が最小限に抑えられます。

この事例は、特に予期せぬ障害の影響を効果的に抑制し、電力システムの安定性と信頼性を維持するという観点から、変圧器のバックアップ保護が電力網運用において重要な役割を果たしていることを示しています。

著者へのチップと励まし
おすすめ
整流変圧器の効率を向上させる方法?重要なポイント
整流変圧器の効率を向上させる方法?重要なポイント
整流システム効率の最適化措置整流システムは多種多様な機器を含むため、その効率には多くの要因が影響します。したがって、設計時には包括的なアプローチが不可欠です。 整流負荷の送電電圧を上げる整流装置は高電力の交流/直流変換システムであり、大量の電力を必要とします。送電損失は直接整流効率に影響します。適切に送電電圧を上げることで線路損失が減少し、整流効率が向上します。一般的に、年間60,000トン未満の苛性ソーダ生産工場では10kVの送電が推奨されます(6kVを避ける)。年間60,000トン以上の工場では35kVの送電を使用すべきです。年間120,000トンを超える工場では110kV以上の送電が必要です。 直結降圧式整流トランスフォーマーを使用する送電原理と同様に、整流トランスフォーマーの一次側(ネットワーク)電圧は送電電圧と一致させるべきです。高い直結降圧電圧は高電圧巻線での電流を低減し、発熱損失を減らし、トランスフォーマー効率を高めます。可能な限り、高い送電電圧と直結降圧式整流トランスフォーマーを使用してください。 整流トランスフォーマーのタップ変更範囲を最小限に抑えるタップ変更範囲はト
James
10/22/2025
オイル損失がSF6リレーの性能にどのように影響するか
オイル損失がSF6リレーの性能にどのように影響するか
1.SF6電気機器とSF6密度リレーの一般的な油漏れ問題SF6電気機器は現在、電力会社や工業企業で広く使用されており、電力産業の発展に大きく貢献しています。このような機器の消弧および絶縁媒体は六フッ化硫黄(SF6)ガスであり、このガスが漏れることはありません。ガスが漏れると、機器の信頼性と安全性の確保が損なわれます。そのため、SF6ガスの密度を監視することが不可欠です。現在、この目的には機械式の指針型密度リレーが一般的に使用されています。これらのリレーは、ガス漏れが発生したときに警報およびロックアウト信号をトリガーし、現場での密度表示も提供します。振動耐性を高めるために、これらのリレーには通常シリコーンオイルが充填されています。しかし、実際にはSF6ガス密度リレーからの油漏れは一般的な問題です。この問題は広範囲にわたって見られ、全国の各電力供給局で遭遇しています。一部のリレーは運用開始後1年未満で油漏れを起こすこともあります。つまり、油充填密度リレーにおける油漏れは一般的で持続的な問題です。2. 密度リレーの油漏れの危险周知のように、SF6密度リレーは通常、スプリング式の電気接点を使用
Felix Spark
10/21/2025
MVDC: 効率的で持続可能な電力網の未来
MVDC: 効率的で持続可能な電力網の未来
グローバルなエネルギー景観は、「完全に電化された社会」へと根本的な変革を遂げており、その特徴は広範な炭素中立のエネルギーと産業、輸送、住宅負荷の電化によって示されています。現在、高騰する銅価格、重要な鉱物の争奪戦、および混雑した交流電力網という文脈において、中圧直流(MVDC)システムは伝統的な交流ネットワークの多くの制約を克服することができます。MVDCは送電容量と効率を大幅に向上させ、現代の直流ベースのエネルギー源と負荷の深層統合を可能にし、重要な鉱物への依存度を減らし、低炭素移行を支援します。高圧直流(HVDC)が長距離の大規模電力送電に使用され、低圧直流(LVDC)がエンドユーザー向けデバイスにサービスを提供する一方で、MVDC(1.5 kV〜100 kV)は中規模の電力配布と資源統合における重要なギャップを埋めています。主なハイライト:需要の急増:輸送や産業の電化、それにデータセンターなどの新しい高密度負荷の台頭により、全体的な電力需要が大幅に増加すると予想されます。直流技術の普及:太陽光PV、バッテリーストレージ、LED照明、ほとんどの電子デバイス、EV充電器など、現代のエ
Edwiin
10/21/2025
ケーブル線路の接地原因と事故処理の原則
ケーブル線路の接地原因と事故処理の原則
私たちの220 kV変電所は、都市中心部から遠く離れた地域に位置しており、主に蘭山、河濱、塔沙工業団地などの工業ゾーンに囲まれています。これらのゾーン内の主要な高負荷消費者—炭化ケイ素、フェロアロイ、カルシウムカーバイド工場など—は、私たちの局の総負荷の約83.87%を占めています。この変電所は220 kV、110 kV、および35 kVの電圧レベルで運転しています。35 kV低電圧側は主にフェロアロイと炭化ケイ素工場への給電線を供給しています。これらのエネルギー消費量の多い工場は変電所に近接して建設されており、結果として負荷が重く、給電線が短く、汚染が深刻です。これらの給電線は主にケーブルで接続され、共通のケーブルトレンチを共有しています。そのため、線路障害は変電所にとって大きなリスクとなります。本論文では、35 kV線路障害の原因と対策について分析します。2010年2月には、私たちの局の220 kV変電所で頻繁に35 kV IIバスと35 kV IIIバスでの接地障害が発生しました(詳細は表1参照)。1 ケーブル線路の接地原因分析私たちの局の2010年のケーブル事故統計によると、ケ
Felix Spark
10/21/2025
関連製品
お問い合わせ
ダウンロード
IEE Businessアプリケーションの取得
IEE-Businessアプリを使用して設備を探すソリューションを入手専門家とつながり業界の協力を受けるいつでもどこでも電力プロジェクトとビジネスの発展を全面的にサポート