110kV-transformer nulreeksbeskerming: Probleme & Verbetermaatreëls

Probleme met Nulreeksbeskerming van 110 kV-transformers

In 'n effektief geaarde stelsel word die nulpunt-na-aarde verskuifingspanning van 'n transformer tot 'n sekere vlak beperk, en die nulpunt-gap-beskerming werk nie. Die doel van die installering van gap-beskerming is om skade aan transformer-isolasie te voorkom wat veroorsaak word deur verhoogde nulreeks-spanning in nie-effektief geaarde stelsels. Die ontladinggap werk slegs wanneer 'n eenfase-aardefout voorkom, alle direk-geaarde nulpunt-transformers uitgetrek word, en gekoppelde transformers met ongeaarde nulpunte verbly in die foutstelsel. In hierdie geval, ontlaa die gap om die nulpunt-na-aarde spanning te verminder en isolasieskade te vermy. 

Wanneer die gap inslagt, word afgesnyde golwe gegenereer, wat skadelik is vir die winding-na-winding isolasie van die transformer. Daarom is dit voorkeurlik dat nulreeks-overspanningsbeskerming, en nie gap-stroombeskerming nie, die transformer uittrek wanneer die nulreeks-spanning as gevolg van 'n eenfase-aardefout styg. Inteendeel, gap-stroombeskerming het 'n mate van ewekansigheid en kan weens verskeie redes nie werk nie. Vanuit hierdie perspektief is nulreeks-overspanningsbeskerming meer krities as gap-stroombeskerming vir die beskerming van transformer-nulpunt-isolasie. 

Tipies word nulreeks-overspanningsbeskerming en gap-stroombeskerming saam gebruik om 'n volledige nulpunt-isolasiebeskermingskema te vorm. Dus, die installering van slegs gap-stroombeskerming sonder nulreeks-overspanningsbeskerming is onvoldoende—veral tydens intermitterende gap-inslag, waar die ontladingsstroom nie gehandhaaf kan word nie, waardoor gap-stroombeskerming onwerklik word.

Die meeste tans in bedryf gestelde 110 kV-onderstations is slegs toegerus met nulpunt-stokgappe, maar het geen ooreenkomstige beskermrelais nie. Hierdie konfigurasie is nadeelig. Wanneer die net se nulreeks-spanning naby die spesifieke fase-spanning styg, ervaar al die ongeaarde-nulpunt-transformers gelyktydig nulreeks-overspanning. As 'n eindtransformer sonder gap-overspanningsbeskerming vroeg ontlaa en die ontlading nie gehandhaaf kan word nie, sal die gekoppelde ongeaarde-nulpunt-transformer in die foutstelsel bly. 

Dus, vir eindtransformers sonder laevoltageseinvonke, indien volledige gap-stroombeskerming en nulreeks-overspanningsbeskerming nie geïnstalleer is nie, moet die nulpunt-stokgap of verwijder word of sy afstand bewus vergroot word om vroeë ontlading te vermy.

Vir onderstations met binnebrugverbinding, is die gewone praktyk om die eerste tydinstelling van die nulpunt-geaarde transformer se nulreeks-stroombeskerming te gebruik om skake 900 en die 100 buskoppeling te onttrek, nie ideaal nie. Wanneer die laevoltageseinvonke parallel operasioneel is, lei die onttrekking van skakelaar 900 tot die onnodige verlies van een busseksie. Tegelykertyd bly die laevoltagesein-skakelaar van die ongeaarde transformer toe.

In die afwesigheid van nulreeks-overspanningsbeskerming, as 'n temporêre laevoltageseinvonk bestaan (bv. as gevolg van 10 kV-kragoorgang), is die ongeaarde transformer blootgestel aan overspanning. Dus, aangesien driedraadvoltagesensor (VTs) reeds op die 110 kV-sein geïnstalleer is, is die byvoeging van nulreeks-overspanningsbeskerming 'n eenvoudige en effektiewe veiligheidsmaatreël.

Beheer van Transformer Nulpunt Aardingmetodes en Verbeteringsmaatreëls vir Nulreeksbeskerming

Eerstens is dit noodsaaklik om te verseker dat die 110 kV-stelsel as 'n effektief geaarde stelsel funksioneer. Verhoeding van foute is die mees fundamentele benadering—verseker dat die 110 kV-nulpunt van die brontoe-geaarde transformer effektief geaard is. Indien toegelaat deur beskermkoördinasie-instellings, kan beide parallelliseerde brontoe-transformers hul nulpunte gelyktydig geaard hê.

Indien 'n kragverspreidende transformer sy geaarde nulpunt verloor, kan die stelsel nie-effektief geaard word. Dus, tydens die ontwerpfaase, moet brontoe-transformers, of dié wat in die toekoms moontlik krag kan versprei, volledig toegerus wees met nulpunt-gap-beskerming, insluitend nulpunt-nulreeks-overspanningsbeskerming, nulpunt-gap-stroombeskerming, en open-delta nulreeks-spanningsbeskerming op die bus.

Op 110 kV-uitgangsvoeders, ongeag hoeveel transformers parallel gekoppel is, kan eindtransformers met ongeaarde nulpunte operasioneel wees as lank as die brontoe-nulpunt geaard is. In werklike operasie, om potensiële risiko's te verminder, kan een transformer nulpunt geaard word. By die keuse van watter nulpunt om te aard, moet die volgende prioriteitsvolgorde toegepas word:

• Gee voorkeur aan transformers waarvan die laevoltageseinvonk tussentydige krag verskaf;

• Daarna, oorweeg transformers waarvan die hoëvoltageseinvonk 'n skakelaar ontbreek;

• Laastens, kies die transformer naaste aan die kragbron.

Vir die meerderheid reeds in bedryf gestelde 110 kV-eindonderstations wat tans sonder open-delta nulreeks-spanningsbeskerming (van bus VTs) en nulpunt-gap-stroombeskerming is, moet die oorspronklik geïnstalleerde nulpunt-stokgappe of verwijder word of hul afstand bewus vergroot word om vroeë ontlading te vermy.

Vir toekomstige 110 kV-onderstationontwerpe, moet driedraadvoltagesensor op die hoëvoltagesein oorweeg word, tesame met nulreeks-overspanningsbeskerming en transformer nulpunt-gap-stroombeskerming. Hierdie konfigurasie bied operasionele buigsameheid en pas aan toekomstige veranderinge in netstruktuur.

Vir onderstations met binnebrugverbinding, moet die eerste tydinstelling van die hooftransformer se nulpunt-nulreeks-stroombeskerming die ander ongeaarde transformer onttrek om die uitvalarea te vermy of magfrequentie-overspanning te veroorsaak.