110kV Трансформаторска нултa редоследна заштита: Проблеми и мерки за подобрување

Проблеми со нултата последователност на заштитата на трансформаторите од 110 кВ

В ефективно земјишто систем, напругата помеѓу нулта точка и земјата на трансформаторот е ограничена до одреден ниво, а заштитата со размак не функционира. Целта на инсталирањето на заштита со размак е да се спречи штета на изолацијата на трансформаторот поради повеќа нултата напруга во системи кои не се ефективно земјишти. Размакот функционира само кога се појави једнофазна земјишта, сите трансформатори со директно земјиштен нулта точка се извршуваат, а енергиски трансформатори со неземјиштена нулта точка остануваат поврзани со дефектниот мрежа. Во овој случај, размакот се испразнува за да се намали напругата помеѓу нулта точка и земјата и да се избегне штета на изолацијата.

Меѓутоа, прекинот на размакот генерира пресечени волни, што се шtetни за меѓуслојната изолација на трансформаторот. Затоа, кога нултата напруга се зголемува поради једнофазна земјишта, е подобар начин за трансформаторот да се изврши со заштита против прекомерна нултата напруга - а не со заштита против струја на размак. С друга страна, заштитата против струја на размак има некој степен на случајност и можеби да не функционира збога многу причини. Од овој аспект, за заштита на изолацијата на нултата точка на трансформаторот, заштитата против прекомерна нултата напруга е поголема од заштитата против струја на размак.

Обично, заштитата против прекомерна нултата напруга и заштитата против струја на размак се користат заедно за формирање на целосен план за заштита на изолацијата на нултата точка. Затоа, инсталирањето само на заштита против струја на размак без заштита против прекомерна нултата напруга не е доволно - особено при интермитентни прекини на размакот, каде што струјата на испразнување не може да се одржува, што прави заштитата против струја на размак неефективна.

Повеќето тренутно активни подстанции на 110 кВ се опремени само со цевче-размак на нултата точка, но немаат соодветна реле за заштита. Оваа конфигурација е невообразлива. Кога нултата напруга на мрежата се зголемува блиску до номиналната фазна напруга, сите трансформатори со неземјиштена нулта точка истовремено искушуваат прекомерна нултата напруга. Ако терминалниот трансформатор без заштита против прекомерна струја на размак има прекомерно рано испразнување на размакот - и испразнувањето не може да се одржува - енергиски трансформатор со неземјиштена нулта точка ќе остане поврзан со дефектната мрежа.

Затоа, за терминални трансформатори без источници на низковолтна страна, ако не се инсталирани целосна заштита против струја на размак и заштита против прекомерна нултата напруга, цевчето-размак на нултата точка треба да се махне или неговиот размак треба намерно да се зголеми за да се спречи прекомерно рано испразнување.

За подстанции со внатрешни мостови, обичната практика на користење на првата временска поставка на заштитата против нултата струја на земјиштениот трансформатор за да се изврши прекин на прекинувачите 900 и 100 мостовска врска не е оптимална. Кога низковолтните страни функционираат паралелно, прекин на прекинувач 900 резултира во неопходна загуба на една секција на мост. Медиутем, прекинувачот на низковолтната страна на неземјиштениот трансформатор останува затворен.

Ако нема заштита против прекомерна нултата напруга, ако постои временски извор на низковолтна страна (на пример, поради пренос на 10 кВ), неземјиштениот трансформатор е под ризик од прекомерна напруга. Затоа, додека трифазните напружни трансформатори (VT) веќе се инсталирани на 110 кВ страна, додавањето на заштита против прекомерна нултата напруга е едноставна и ефикасна мерка за безбедност.

Контрола на методите за земјиштење на нултата точка на трансформаторите и мерки за побољшање на заштитата против нултата последователност

Првично, е потребно да се осигура дека системот на 110 кВ функционира како ефективно земјиштен систем. Спречувањето на погрешно функционирање е најосновната пристап - осигурување дека нултата точка на 110 кВ на изворниот трансформатор е ефективно земјиштена. Ако е дозволено од координационите поставки на заштитата, оба паралелни изворни трансформатори можат да имаат земјиштена нулта точка истовремено.

Ако изворниот трансформатор губи неговата земјиштена нулта точка, системот може да стане неефективно земјиштен. Затоа, во фазата на дизајн, изворните трансформатори - или она што можеби да пренесуваат енергија во иднина - треба да бидат опремени со целосна заштита на нултата точка, вклучувајќи заштита против нултата последователност струја, заштита против струја на размак и заштита против нултата последователност напруга на отворен делта на мостовската врска.

На излезните линии на 110 кВ, независно колку трансформатори се поврзани паралелно, терминалните трансформатори можат да функционираат со неземјиштена нулта точка, сѐ уште додека нултата точка на изворната страна е земјиштена. Во реалната операција, за да се намалат потенцијалните ризици, може да се земјишти една нулта точка. Кога се избира која нулта точка да се земјишти, следете ја следнава приоритетна распоредба:

• Да се предизбере трансформатор чија низковолтна страна временно пренесува енергија;

• Потоа, да се разгледаат трансформаторите чија високоволтна страна нема прекинувач;

• Након тоа, да се избере трансформаторот најблиски до изворот.

За повеќето веќе активни терминални подстанции на 110 кВ кои моментално немаат заштита против нултата последователност напруга (од VT на мостовската врска) и заштита против струја на размак, оригинално инсталирани цевчи-размак на нултата точка треба да се махнат или нивниот размак треба намерно да се зголеми за да се спречи прекомерно рано испразнување.

За будущите дизајни на подстанциите на 110 кВ, треба да се разгледаат трифазни напружни трансформатори на високоволтната страна, заедно со заштита против прекомерна нултата напруга и заштита против струја на размак на нултата точка на трансформаторот. Оваа конфигурација дава оперативна флексибилност и се прилагодува на будушни промени во структурата на мрежата.

За подстанции со внатрешни мостови, првата временска поставка на заштитата против нултата последователност струја на главниот трансформатор треба да изврши прекин на другиот неземјиштениот трансформатор за да се спречи проширување на областа на прекин или причинување на напруга на сетенско фреквенција.