Pangangalaga ng IEE-Business sa Pag-uulat ng Transformer na 110kV Zero-Sequence: mga Isyu at Paraan ng Pagpapabuti

Mga Problema sa Proteksyon ng Zero-Sequence ng mga Transformer na 110 kV

Sa isang sistema na epektibong naka-ground, ang pagkakaiba ng voltage mula sa neutral hanggang sa ground ng isang transformer ay limitado sa isang tiyak na antas, at ang proteksyon ng gap sa neutral-point ay hindi gumagana. Ang layunin ng pag-install ng gap protection ay upang maiwasan ang pinsala sa insulasyon ng transformer dahil sa taas na zero-sequence voltage sa mga hindi epektibong naka-ground na sistema. Ang discharge gap ay gumagana lamang kapag may single-phase ground fault, lahat ng mga direktang naka-ground na transformers ay ina-trip, at ang mga energized na transformers na walang grounded na neutral points ay nananatiling konektado sa grid na may fault. Sa kasong ito, ang gap ay nag-discharge upang bawasan ang voltage mula sa neutral hanggang sa ground at maiwasan ang pinsala sa insulasyon.

Gayunpaman, ang pag-breakdown ng gap ay nag-generate ng chopped waves, na masama para sa turn-to-turn insulation ng transformer. Kaya, kapag tumaas ang zero-sequence voltage dahil sa single-phase ground fault, mas maganda na ang zero-sequence overvoltage protection—hindi ang gap current protection—ang mag-trip ng transformer. Sa kabaligtaran, ang gap current protection ay may bahagi ng randomness at maaaring hindi gumana sa iba't ibang dahilan. Mula sa perspektibong ito, para sa proteksyon ng neutral-point insulation ng transformer, mas mahalaga ang zero-sequence overvoltage protection kaysa sa gap current protection.

Karaniwan, ang zero-sequence overvoltage protection at gap current protection ay ginagamit pagsama-sama upang bumuo ng isang buong skema ng proteksyon ng neutral-point insulation. Kaya, ang pag-install ng gap current protection lamang nang walang zero-sequence overvoltage protection ay hindi sapat—lalo na sa panahon ng intermittent gap breakdown, kung saan ang discharge current ay hindi maaaring mapanatili, na nagreresulta sa hindi epektibong gap current protection.

Ang karamihan ng kasalukuyang commissioned na 110 kV substations ay equipped lang ng neutral-point rod gaps ngunit walang corresponding protective relaying. Ang konfigurasyong ito ay hindi advantageous. Kapag ang zero-sequence voltage ng grid ay tumaas malapit sa rated phase voltage, lahat ng mga ungrounded-neutral transformers ay parehong nakakaranas ng zero-sequence overvoltage. Kung ang terminal transformer na walang gap overcurrent protection ay may maagang discharge ng neutral-point gap—and the discharge cannot be sustained—the energized ungrounded-neutral transformer will remain connected to the faulted grid.

Kaya, para sa mga terminal transformers na walang low-voltage-side power sources, kung hindi nai-install ang buong gap current protection at zero-sequence overvoltage protection, ang neutral-point rod gap ay dapat alisin o palakihin ang distansya nito upang maiwasan ang maagang discharge.

Para sa mga substation na may internal bridge connections, ang karaniwang praktis na gamitin ang first time setting ng zero-sequence current protection ng neutral-grounded transformer upang tripin ang breakers 900 at ang 100 bus tie ay hindi optimal. Kapag ang low-voltage sides ay nasa parallel operation, ang pag-trip ng breaker 900 ay nagreresulta sa hindi kinakailangang pagkawala ng isang bus section. Samantalang, ang low-voltage-side breaker ng ungrounded transformer ay nananatiling sarado.

Sa absensya ng zero-sequence overvoltage protection, kung may temporary low-voltage power source (halimbawa, dahil sa 10 kV power transfer), ang ungrounded transformer ay nasa panganib ng overvoltage. Kaya, bilang may three-phase voltage transformers (VTs) na naka-install sa 110 kV side, ang pagdaragdag ng zero-sequence overvoltage protection ay isang simple at epektibong safety measure.

Paggamot ng mga Paraan ng Grounding ng Neutral ng Transformer at Pag-improve ng Zero-Sequence Protection

Una, mahalaga na siguruhin na ang 110 kV system ay gumagana bilang isang epektibong naka-ground na sistema. Ang pag-iwas sa misoperation ay ang pinakabasehang pamamaraan—siguraduhin na ang 110 kV neutral point ng source-end transformer ay epektibong naka-ground. Kung pinapayagan ng protection coordination settings, parehong naka-ground ang mga neutral points ng mga paralleled source-side transformers.

Kapag nawala ang grounded na neutral point ng power-supplying transformer, maaaring maging hindi epektibong naka-ground ang sistema. Kaya, sa panahon ng disenyo, ang mga source-end transformers—or those that may supply power in the future—dapat equipped ng buong neutral-point gap protection, kasama ang neutral-point zero-sequence overcurrent protection, neutral-point gap current protection, at open-delta zero-sequence voltage protection sa busbar.

Sa 110 kV outgoing feeders, anuman ang bilang ng mga transformers na naka-connect sa parallel, maaari pa rin ang mga terminal transformers na gumana na may ungrounded na neutral points basta ang source-side neutral point ay naka-ground. Sa aktwal na operasyon, upang mabawasan ang potensyal na mga panganib, maaaring iground ang isang transformer neutral point. Kapag pinipili kung aling neutral point ang iground, sundin ang sumusunod na priority order:

• Ibigay ang preferensiya sa mga transformers na may temporary low-voltage side na nagbibigay ng power;

• Pagkatapos, isipin ang mga transformers na walang circuit breaker sa high-voltage side;

• Huli, pumili ng transformer na pinakamalapit sa power source.

Para sa karamihan ng mga 110 kV terminal substations na naka-commission na at kasalukuyang walang open-delta zero-sequence voltage protection (mula sa bus VTs) at neutral-point gap current protection, ang orihinal na naka-install na neutral-point rod gaps ay dapat alisin o palakihin ang distansya nito upang maiwasan ang maagang discharge.

Para sa mga susunod na disenyo ng 110 kV substation, dapat isipin ang three-phase voltage transformers sa high-voltage side, kasama ang zero-sequence overvoltage protection at transformer neutral-point gap current protection. Ang konfigurasyong ito ay nagbibigay ng operational flexibility at adapts sa mga pagbabago sa grid structure sa hinaharap.

Para sa mga substation na may internal bridge connections, ang first time setting ng neutral-point zero-sequence current protection ng main transformer ay dapat tripin ang ibang ungrounded transformer upang iwasan ang paglaki ng outage area o ang pag-cause ng power-frequency overvoltage.