Hoe Transformer Gap Protection Implementeren & Standaard Uitschakelstappen

Hoe te beschermen tegen neutrale grondingsspleet van een transformator?

In een bepaald elektriciteitsnet treedt bij het optreden van een enefase grondfout op een voedingslijn zowel de neutrale grondingsspleetbescherming van de transformator als de lijnbescherming in werking, waardoor een normaal functionerende transformator uitvalt. De hoofdoorzaak hiervan is dat tijdens een systeem-enefase grondfout de nulstroomoverspanning de neutrale grondingsspleet van de transformator doet doorbreken. De resulterende nulstroom die via de neutraal van de transformator stroomt, overschrijdt de instelwaarde van de nulstroomspleetbescherming, waardoor alle schakelaars aan beide zijden van de transformator uitslaan. Daarom is het belangrijk om de bedrijfsmodus van het neutrale punt van de transformator verstandig te kiezen en de toepasbare nulstroomoverspanning te verminderen, teneinde miscoördinatie tussen de transformatorspleetbescherming en de systeem-nulstroombescherming te voorkomen.

Foutverschijnsel

Bij het optreden van een grondfout op de bovenstroomse voedingslijn van de transformator treedt na 0,5 seconden de nulstroom fase II-bescherming van de lijn in werking en slaat deze de lijnschakelaar uit. Tegelijkertijd breekt ook de neutrale grondingsspleet van de transformator, en treedt na 0,5 seconden ook de spleetstroombescherming in werking, waardoor alle schakelaars aan beide zijden van de transformator uitslaan. Vanwege het gebrek aan coördinatie tussen de transformatorspleetbescherming en de systeem-nulstroombescherming treedt zowel de bescherming tegelijkertijd in werking, wat leidt tot een gelijktijdige de-energiseering van zowel de lijn als de hoofdtransformator. Zelfs als de lijnfout tijdelijk is en de automatische herinschakeling tijdelijk de lijnvoeding herstelt, blijft de transformator buiten dienst omdat zijn schakelaars door de spleetbescherming zijn uitgeslagen en zal niet automatisch weer worden ingeschakeld alleen omdat de lijn opnieuw wordt geënergiseerd.

Oorzakanalyse

Een enefase grondfout veroorzaakt een asymmetrische driefase bedrijfsmodus. Bij transformators met een niet-gegronde neutraal verschuift de neutrale spanning, wat onvermijdelijk overspanningen veroorzaakt. Als de enefase grondfout optreedt aan het einde van de voedingslijn of op de 110 kV busbar van een eindsubstation, bereikt de nulstroomspanning op het neutrale punt van de 110 kV transformator haar maximum, en is de equivalente nulstroomreactantie ook het hoogste. Onder deze omstandigheden breekt de neutrale grondingsspleet van de transformator, waardoor zowel de lijngrondfoutuitslaat als de nulstroom-spleetbescherming van de transformator worden geactiveerd.

Oplossingsmaatregelen

Om de miscoördinatie tussen de 110 kV hoofdtransformator-spleetbescherming en de systeem-nulstroombescherming op te lossen, moeten extra aardingpunten worden toegevoegd voor transformators in specifieke lokale gebieden van het 110 kV systeem.

Welke stappen zijn nodig om een transformator stil te leggen?

Proceduur voor het stilleggen van een transformator

Bij het stilleggen van een transformator moet eerst de belastingzijde worden afgekoppeld, gevolgd door de voedingszijde. Operationeel gezien moet eerst de schakelaar worden geopend, vervolgens de isolatoren aan beide zijden van de schakelaar. Indien er geen schakelaar is geïnstalleerd aan de voedingszijde of de belastingszijde van de transformator, moeten eerst alle uitgaande voeders aan beide zijden worden afgekoppeld. Vervolgens, met de transformator in no-load conditie, moet dezelfde belastingschakelaar of veiligheidschakelaar die tijdens de energisering werd gebruikt, worden gebruikt om de voeding te onderbreken en de transformator stil te leggen.

Voor watergekoelde transformators die in de winter worden stilgelegd, moet al het water in de koellichamen volledig worden afgetapt.