Główna transformatorowa ochrona awaryjna: Kluczowe funkcje i przewodnik obsługi błędów
Zaplecze ochrony głównego transformatora
Celem zaplecza ochrony głównego transformatora jest zapobieganie nadmiernemu prądowi w cewkach transformatora spowodowanemu zewnętrznymi uszkodzeniami, działanie jako zaplecze dla sąsiednich elementów (magistrali lub linii) oraz, jeśli to możliwe, działanie jako zaplecze dla podstawowej ochrony transformatora w przypadku wewnętrznego uszkodzenia. Zaplecze ochrony służy do izolacji uszkodzeń, gdy podstawowa ochrona lub przekaźniki nie działają.
Ochrona zerowego ciągu głównego transformatora to zaplecze ochrony transformatorów w systemach z bezpośrednio uziemionym neutralem. Nie stosuje się jej w systemach z niewprost uziemionym neutralem.
Wspólnymi zapleczami ochrony krótkiego zwarcia między fazami dla transformatorów są ochrona przeciw nadmiernemu prądowi, ochrona przeciw nadmiernemu prądowi inicjowana napięciem złożonym, ochrona przeciw nadmiernemu prądowi inicjowana napięciem złożonym i ochrona przeciw nadmiernemu prądowi sekwencyjnego negatywnego. Ochrona impedancyjna jest również czasem używana jako zaplecze ochrony.
Analiza typowych przyczyn działania zaplecza ochrony głównego transformatora
Ochrona kierunkowa przeciw nadmiernemu prądowi z blokadą napięcia złożonego
Kierunek w stronę magistrali: Działanie zwykle wskazuje na zwarcie na magistrali lub linii odjazdowej, gdzie ochrona nie działała.
Kierunek w stronę transformatora: Działanie zwykle wskazuje na zwarcie na magistrali lub linii odjazdowej położonych poniżej, gdzie ochrona nie działała. Nieprawidłowe działanie podstawowej ochrony transformatora jest mało prawdopodobne.
Niekierunkowa ochrona przeciw nadmiernemu prądowi z blokadą napięcia złożonego
Segment I: Działanie zwykle wskazuje na uszkodzenie magistrali. Pierwszy czas opóźnienia powoduje rozłączenie przekaźnika magistralnego, a drugi czas opóźnienia powoduje rozłączenie strony lokalnej.
Segment II: Koordynacja z ochroną linii; działanie zwykle wskazuje na awarię ochrony linii.
Segment III: Służy jako zaplecze dla Segmentu II; działanie powoduje rozłączenie wszystkich trzech stron transformatora.
Ogólnie służy jako zaplecze ochrony dla końcowych stacji przesyłowych.
Na transformatorach o napięciu 330kV i wyższym, ochrona przeciw nadmiernemu prądowi z blokadą napięcia złożonego na stronie wysokiego i średniego napięcia służy jako duże zaplecze, bez kierunku i z dłuższym czasem opóźnienia, ponieważ ochrona odległości (impedancji) zapewnia wrażliwe zaplecze (np. incydent całkowitego wyłączenia w Podstacji Yongdeng w Gansu przy 330kV).
Jeśli ustawienie kierunkowe na stronie średniego napięcia transformatora wskazuje na system, służy jako zaplecze ochrony, efektywnie stając się zapleczem ochrony magistrali średniego napięcia:
Gdy zaplecze ochrony głównego transformatora działa, a podstawowa ochrona nie działa, zazwyczaj należy uznać to za zewnętrzne uszkodzenie - zwarcie na magistrali lub linii, które eskalowało, powodując działanie zaplecza ochrony głównego transformatora.
Ochrona luki punktu neutralnego: Działanie wskazuje na uszkodzenie uziemienia w systemie.
Ochrona przeciw nadmiernemu prądowi zerowego ciągu:
Segment I: Działa jako zaplecze ochrony przed uszkodzeniem uziemienia w transformatorze i magistrali.
Segment II: Działa jako zaplecze ochrony przed uszkodzeniem uziemienia na linii odjazdowej.
Prąd i czas opóźnienia muszą być skoordynowane z etapami zaplecza uziemienia sąsiednich elementów.
Inspekcja zakresu uszkodzenia
Po działaniu zaplecza ochrony głównego transformatora, prawdopodobieństwo, że uszkodzenie linii spowoduje eskalację wyłączenia, jest znacznie większe niż uszkodzenie magistrali. Dlatego po wyłączeniu należy skupić się na sprawdzeniu, czy ochrona linii działała. Dla linii powyżej 220kV należy również zwrócić szczególną uwagę na to, czy sam urządzenie ochrony nie zawiodło.
Jeśli nie znaleziono sygnałów działania ochrony na liniach, istnieją dwie możliwości: albo ochrona nie działała podczas uszkodzenia, albo było to uszkodzenie magistrali.
Jeśli sygnały działania ochrony są obecne na linii odjazdowej, należy rozłączyć odpowiedni przełącznik linii. Po potwierdzeniu braku anomalii w przełącznikach magistrali i transformatora, należy skupić się na identyfikacji przyczyny, dla której przełącznik linii nie działał.
Izolacja i obsługa uszkodzenia
Na podstawie działania ochrony, sygnałów, wskaźników instrumentów itp., określ zakres uszkodzenia i zakres wyłączenia. Wydrukuj raport rejestracji uszkodzeń. Jeśli transformator stacjonarny został utracony, najpierw przełącz na zapasowy transformator stacjonarny i aktywuj oświetlenie awaryjne.
Rozłącz wszystkie przełączniki linii na deenergetyzowanej magistrali. Jeśli którykolwiek z nich nie otworzył się, rozłącz go ręcznie. Po potwierdzeniu braku anomalii w przełącznikach magistrali i transformatora, naładuj deenergetyzowaną magistralę:
Jeśli przełącznik strony wysokiego napięcia rozłączył się, użyj przełącznika magistralnego, aby naładować deenergetyzowaną magistralę (z włączoną ochroną ładowania).
Jeśli przełączniki strony średniego lub niskiego napięcia rozłączyły się, użyj przełącznika głównego transformatora, aby naładować magistralę (ogólnie czas opóźnienia zaplecza ochrony powinien być zmniejszony).
W stacjach z konfiguracją podwójnej magistrali, jeśli wystąpi uszkodzenie magistrali, użyj metody chłodnej zmiany magistrali, aby przenieść przełączniki działające na uszkodzonej magistrali na zdrową magistralę, aby przywrócić zasilanie.
Jeśli izolacja punktu uszkodzenia powoduje utratę zasilania przez PT magistrali, najpierw izoluj PT, a następnie naładuj deenergetyzowaną magistralę. Po udanym naładowaniu zamknij przełącznik równoległej sieci wtórnej PT, a następnie przywróć zasilanie linii.
Jeśli na deenergetyzowanej magistrali i liniach nie ma oznak uszkodzenia ani anomalii, a wszystkie przełączniki linii są rozłączone, postępuj zgodnie z instrukcjami dyspozytora, aby zamknąć przełącznik głównego transformatora i przełącznik magistralny, aby naładować magistralę. Gdy naładowanie jest normalne, wyłącz automatyczne ponowne włączenie linii i kolejno testuj energię każdej linii, aby zidentyfikować przełącznik, który nie działał.
Po działaniu ochrony luki, jeśli nie znaleziono żadnych anomalii sprzętu, oczekuj na instrukcje dyspozytora dotyczących obsługi.
Opis przypadku
W stacji 500kV dwa autotransformatory działają równolegle, każdy wyposażony w systemy podwójnej ochrony. Gdy wystąpi uszkodzenie na jednym z odcinków magistrali 220kV lub na podłączonej linii, a odpowiadający przełącznik magistrali lub linii (oraz jego urządzenie ochrony) nie działa poprawnie, zaplecza ochrony obu transformatorów, takie jak ochrona impedancyjna, ochrona kierunkowa przeciw nadmiernemu prądowi z blokadą napięcia złożonego i ochrona kierunkowa przeciw nadmiernemu prądowi zerowego ciągu, będą jednocześnie aktywowane i inicjują rozłączanie. Najpierw rozłączany jest przełącznik magistralny lub odcinkowy, zapewniając ciągłe prawidłowe działanie niefaworyzowanych odcinków magistrali, ograniczając tym samym obszar wyłączenia i minimalizując wpływ przerwy w dostawie energii.
Konkretna operacja wygląda następująco:
Po wykryciu uszkodzenia na magistrali 220kV lub linii w połączeniu z awarią przełącznika, system zaplecza ochrony transformatora reaguje natychmiast.
Zaplecze ochrony najpierw uruchamia rozłączenie przełącznika magistralnego lub odcinkowego, aby izolować strefę uszkodzoną i zapobiec rozprzestrzenianiu się uszkodzenia na inne części systemu działające prawidłowo.
Ta strategia zapewnia, że nawet jeśli podstawowa ochrona nie odpowie szybko, reszta systemu pozostaje chroniona i nieskazitelną, a zakres wyłączenia jest minimalizowany.
Ten przypadek podkreśla kluczową rolę zaplecza ochrony transformatora w operacjach sieci energetycznej, szczególnie w skutecznym ograniczaniu wpływu nieoczekiwanych uszkodzeń i utrzymaniu stabilności i niezawodności systemu energetycznego.
