Pangunahing Transformer na Pagsasagawa ng Backup Protection: Mga Pangunahing Katungkulin at Gabay sa Pag-handle ng mga Sakuna

Pangalagang Proteksyon ng Pangunahing Transformer

Ang layunin ng pangalagang proteksyon ng pangunahing transformer ay upang mapigilan ang sobrang kuryente sa mga winding ng transformer na dulot ng panlabas na pagkakamali, magsilbing pangalagang proteksyon para sa mga karatig komponente (busbar o linya), at, kung posible, magsilbing pangalagang proteksyon para sa pangunahing proteksyon ng transformer sa pagkakaroon ng panloob na pagkakamali. Ginagamit ang pangalagang proteksyon upang ihiwalay ang mga pagkakamali kapag ang pangunahing proteksyon o circuit breakers ay nabigo.

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

Ang mga karaniwang phase-to-phase short-circuit pangalagang proteksyon 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 ang impedance protection bilang pangalagang proteksyon.

Analisis ng Karaniwang Dahilan para sa Paggana ng Pangalagang Proteksyon ng Pangunahing Transformer

• Directional Overcurrent Protection with Composite Voltage Blocking

• Papunta sa busbar: Ang paggana ay karaniwang nagpapahiwatig ng short circuit sa busbar o feeder line kung saan ang proteksyon ay nabigo.

• Papunta sa transformer: Ang paggana ay karaniwang nagpapahiwatig ng short circuit sa downstream busbar o feeder line kung saan ang proteksyon ay nabigo. Napaka-bilangin ang pagkakabigo ng pangunahing proteksyon ng transformer.

• Non-Directional Overcurrent Protection with Composite Voltage Blocking

• Segment I: Ang paggana ay karaniwang nagpapahiwatig ng busbar fault. Ang unang time delay ay nag-trip sa bus tie, at ang ikalawang time delay ay nag-trip sa local side.

• Segment II: Nakikoordinate sa line protection; ang paggana ay karaniwang nagpapahiwatig ng pagkakabigo ng line protection.

• Segment III: Nagsisilbing pangalagang proteksyon para sa Segment II; ang paggana ay nag-trip sa tatlong bahagi ng transformer.

• Karaniwang nagsisilbing pangalagang proteksyon para sa terminal substations.

• Sa mga transformer na may rating na 330kV at ibabaw, ang high at medium-voltage side composite voltage blocked overcurrent protection ay nagsisilbing malaking pangalagang proteksyon, walang direksyon at may mas mahabang time delay, dahil ang distance (impedance) protection ay nagbibigay ng sensitibong pangalagang proteksyon (halimbawa, ang buong shutdown incident sa Yongdeng Substation, Gansu, sa 330kV).

• Kung ang directional setting sa medium-voltage side ng transformer ay tumuturo sa system, ito ay nagsisilbing pangalagang proteksyon, na naging pangalagang proteksyon para sa medium-voltage busbar protection:

• Kapag ang pangalagang proteksyon ng pangunahing transformer ay nag-operate upang mag-trip at ang pangunahing proteksyon ay hindi nag-operate, ito ay dapat na ituring na panlabas na pagkakamali—busbar o line fault—na lumala, nagdulot ng pag-trip ng pangalagang proteksyon ng pangunahing transformer.

• Neutral Point Gap Protection: Ang paggana ay nagpapahiwatig ng system ground fault.

• Zero-Sequence Overcurrent Protection:

• Segment I: Nagsisilbing pangalagang proteksyon para sa grounding faults sa transformer at busbar.

• Segment II: Nagsisilbing pangalagang proteksyon para sa grounding faults sa outgoing lines.

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

Pagsusuri ng Saklaw ng Pagkakamali

• Pagkatapos ng trip ng pangalagang proteksyon ng pangunahing transformer, mas mataas ang posibilidad ng pagkakamali sa linya na nagdulot ng paglala ng trip kaysa sa busbar fault. Kaya, ang pokus pagkatapos ng trip ay dapat na sa pagtingin kung ang line protection ay nag-operate. Para sa mga linya na 220kV at ibabaw, dapat ding bigyan ng espesyal na pansin kung ang mismo ang protection device ay nabigo.

• Kung wala namang protection operation signals sa mga linya, may dalawang posibilidad: maaaring ang proteksyon ay nabigo sa panahon ng pagkakamali, o may busbar fault.

• Kung may protection operation signals sa isang feeder, idisconnect ang katugnay na line circuit breaker. Pagkatapos makumpirma na walang abnormalidad sa busbar at transformer trip switches, pumokus sa pagtukoy ng dahilan kung bakit ang line breaker ay nabigo sa pag-trip.

Paghahanda at Pagproseso ng Pagkakamali

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

• Idisconnect ang lahat ng feeder switches sa de-energized busbar. Kung mayroon na hindi nagbukas, manu-manong itrip. 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 bawasan).

• 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 nag-ooperate sa faulty busbar sa healthy busbar upang muling ibalik ang power.

• Kung ang paghihiwalay ng fault point ay nagdulot ng pagkawala ng power sa busbar PT, ihiwalay muna ang PT, pagkatapos charge ang de-energized busbar. Pagkatapos ng matagumpay na charging, isara ang PT secondary paralleling switch, at pagkatapos ay muling 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, i-disable ang line auto-reclose at sequential test-energize bawat linya upang matukoy ang breaker na nabigo sa pag-trip.

• Pagkatapos ng gap protection operation, kung walang equipment abnormalities, hintayin ang dispatch instructions para sa pagproseso.

Pangangasiwa ng Kaso

Sa isang 500kV substation, ang dalawang autotransformers ay gumagana sa parallel, bawat isa ay may dual protection systems. Kapag may pagkakamali sa isang seksyon ng 220kV busbar o sa konektadong linya, at ang katugnay na busbar o line circuit breaker (at ang kanyang protection device) ay nabigo sa tamang pag-operate, ang pangalagang proteksyon ng parehong transformers—tulad ng impedance protection, directional overcurrent protection with composite voltage blocking, at directional zero-sequence overcurrent protection—ay magpapagana at mag-iinitiate ng tripping. Ang bus tie o sectionalizing switch ay unang ididisconnect, nagpapatuloy sa normal na operasyon ng non-faulted busbar sections, na limitado ang sakop ng outage at pinakikiit ang epekto ng power interruption.

Ang espesipikong operasyon ay kasunod:

• Kapag natukoy ang pagkakamali sa 220kV busbar o linya kasama ang pagkakabigo ng circuit breaker sa pag-operate, ang sistema ng pangalagang proteksyon ng transformer ay sumasagot agad.

• Unang nag-trigger ang pangalagang proteksyon ng pag-disconnect ng bus tie o sectionalizing switch upang ihiwalay ang faulted zone at mapigilan ang pagkalat ng pagkakamali sa ibang normal na operasyon ng sistema.

• Ang estratehiyang ito ay nag-aasikaso na kahit ang pangunahing proteksyon ay nabigo sa mabilis na tugon, ang natitirang bahagi ng sistema ay nananatiling protektado at hindi naapektuhan, at pinakikiit ang sakop ng outage.

Nagpapakita ang kaso na ito ng kritikal na papel ng pangalagang proteksyon ng transformer sa operasyon ng power grid, partikular sa epektibong paghihiwalay ng epekto ng hindi inaasahang pagkakamali at pagpapanatili ng estabilidad at reliabilidad ng power system.