Mis on tavalised vead elektrivahetuse pikkrea diferentsiaalkaitse töö ajal?

Transformaatori pikk diferentsiaalne kaitse: levinud probleemid ja lahendused

Transformaatori pikk diferentsiaalne kaitse on kõige keerulisem kõikide komponendite diferentsiaalkaitsedest. Tehingute käigus esinevad mõnikord veateod. Põhja-Kiina elektrivõrgu 1997. aasta statistika kohaselt 220 kV ja suuremate transformaatorite puhul oli kokku 18 vale toimingut, millest 5 oli pikkude diferentsiaalkaitsede tõttu—umbes kolmandik. Valetoimimise või mitte-toimimise põhjuseks on tegevuse, hoolduse ja juhtimisega seotud küsimused, samuti valmistamise, paigaldamise ja disainiga seotud probleemid. See artikkel analüüsib levinud väljakutseid ja pakub praktilisi vähendamismeetodeid.

1. Transformaatori sisseviimise strömuga tekkinud ebavõrdne ström

Tavalises töös virtsustab ainult töötav pool ja tekitab ebavõrdsust diferentsiaalkaitses. Tavaliselt on virtsuström 3%–8% läbimäärast strömist; suurte transformaatorite puhul on see tavaliselt vähem kui 1%. Välissüsteemi vigade korral vähenevad pinged, mis vähendavad virtsuströmi mõju. Kuid tühi transformaatorit sisse lülitades või välissüsteemi vigade likvideerimisel pinge taastudes võib tekida suur sisseviimisström—kuni 6–8 korda suurem kui läbimäärane ström.

Selle sisseviimisströmi sees on oluliste mitteperioodiliste komponentide ja kõrgete harmonikate, eelkõige teist järku harmonikaga, ning sellel on strömi lainekuju katkestatud (surmad kulbad).

Pikkude diferentsiaalkaitsede vähendamismeetodid:

(1) BCH-tüüpi relaadid kiirelt sattuvate strömitransformatoritega:
Välissüsteemi vigade korral saturas kiirelt sattuv transformator kiiresti, mis takistab ebavõrdsuse edastamist relaadipoolikale—nii vältitakse valesid trippinguid. Sisemiste vigade korral, kuigi alguses on olemas mitteperioodilised komponendid, ne kadunevad umbes 2 tsükli jooksul. Seejärel voolab vaid perioodiline vigaström, mis võimaldab tundliku relaadi tööd.

(2) Mikroprotsessoripõhised relaadid, mis kasutavad teist järku harmonikaga piiramist:
Enamus kaasaegseid digitaalrelaade kasutab teist järku blokeeringut, et eristada sisseviimisströmi sisemiste vigadest. Kui välist vigast likvideerides esineb valetoiming:

• Lülituge ümber faze-fase ("JA") piiramisrežiimist maksimumfase ("VÕI") piiramisrežiimi.

• Vähendage teist järku harmonikaga piiramisosakaalu 10%–12%ni.

• Suuremahulistes süsteemides, kus viiendjärku harmonikute sisaldus on ka suur vigade likvideerimisel, lisage viiendjärku harmonikaga piiramine.

• Kaksikdiferentsiaalkaitsedega varustatud transformaatorite puhul kaaluge lainekuju sümmeetria printsiipe sisseviimisströmi tuvastamiseks—see meetod on tundlikum ja usaldusväärsem kui ainult harmonikaga piiramine.

2. Strömitransformatori sekundaarringi valed ühendused

Üks pidevalt korduv valetoimingu põhjus on strömitransformatori (CT) sekundaarterminalsid vastandpoolikult polaaritud—see on tulemus ebasobiva koolituse, disainjoonistest eemale kaldumise või ebapiisava testimise tõttu.

Ennetav praktika:
Pikka diferentsiaalkaitset kasutusele võttes—uue paigalduse, regulaarse testimise või igasuguse sekundaariringi muutmise järel—transformaator peab olema laetud, ja järgmised kontrollid tuleb teha:

• Mõõda diferentsiaalringi ebavõrdset pinget kõrge impedantsiga voltmeteriga; see peab vastama normidele.

• Mõõda kõigi poole sekundaarströömi suurust ja faasinurka.

• Ehitage kuusnurkne vektordiagramm, et kinnitada, et sama faasi ströömi vektori summa on null või lähedane nullile, kinnitades õiget ühendust.

Ainult nende kontrollide järel peaks kaitse ametlikult kasutusele võtma.

3. Halvad kontaktid või avatud ringid sekundaariringis

Vigased ühendid või avatud ringid CT sekundaarringis põhjustavad aastasid juba valetoiminguid.

Soovitused:

• Tugevdage diferentsiaalströömi reaalajas järelevalvet töö käigus.

• Relaadipooliku paigalduse/teostamise või suure transformaatoriremonti järel inspekteerige kõiki CT sekundaarkonnektoreid.

• Kirista terminalide skruubid ja kasutage keerukasvitside või vibratsioonikindlate klamberitega.

• Olulistes rakendustes kasutage diferentsiaalse sekundaaringi jaoks kaks paralleelsed kabele, et vähendada avatud ringi riski.

4. Diferentsiaalkaitse sekundaariringi maandumisprobleemid

Mõned asukohad rikkuvad õnnetuse ennetamise meetmeid, omades kaks maadamispunkti—üks kaitsekabinetis ja teine lülitiplahvrikus. Tekkiv maapingeerine, eriti salvestiku või lähedusega heitmelde ajal, võib induktsiooni abil tekitada segava diferentsiaalströömi ja põhjustada valesid trippinguid.

Lahendus:
Järgige rangelt ühe punkti maadamist. Ainus usaldusväärne maadamispunkt peaks asuma kaitsekabinetis.

5. Strömitransformatori sekundaarkabelede izolatsiooni halvenemine

Strömitransformatori (CT) sekundaarkabelede izolatsioonihäired—tavaliselt ebatäpse ehituspraktika tõttu—ka põhjustavad valetoiminguid. Levinud põhjused hõlmavad:

• Kaabe kaela kahjustumist paigaldamisel,

• Kahte kabelit ühendades, kui pikkus on puudulik,

• Kaabe konduite sidumist kabe sisse, mis tekitab soojuskahjustusi.

Need loovad varjatud riske kaitse usaldusväärsusele.

Ennetavad meetmed:

• Suuremas seadmete hoolduse käigus mõõta regulaarselt iga tuumaga maapinna ja tuuma-tuumaga isolatsioonipinge 1000 V megohmmeteriga; väärtused peavad vastama normidele.

• Hoidke terminaalidele väljaspool jätnud juuste mahut pikimalt võimalikult lühikeseks, et vältida tingimustel, kus võivad tekkida kõrvale maapinna või faasi-faasi lühikeseid ühendusi.

6. Strömitransformatorite valik pika diferentsiaalkaitse jaoks

Diferentsiaalkaitse hõlmab CT-de erinevatel pingetasanditel, erineva suhtega ja mudeliga, mis viib ebavõrdsetele ajutistele omadustele—potentsiaalseks allikaks on valetoimimine või mitte-toimimine.

• 500 kV pool: Kasutage TP-klasse CT-sid (ajutise käitumise klass), mille vahega tõmmatud tuumad piiravad jääkvirtsu alla 10% täissättumise fluxiks, mis oluliselt parandab ajutist reageerimist.

• 220 kV ja allolevad: Tavaliselt kasutatakse P-klasse CT-sid, mis ei oma vahega tõmmatud tuume, millel on kõrgem jääkvirts ja halvem ajutine käitumine.

Valikunõuded: Kuigi TP-klasse CT-d pakuvad paremat tehnilist jõudlust, on need kallid ja mahukad—eriti madala pingetasandi pool, kus sulgitud busi tuumates paigaldamine on raske. Seetõttu, kui erilisi süsteemine vajadusi ei ole, peaks P-klasse CT-sid eelistama, kui need rahuldavad tegelikke töövajadusi—vältides ebatähtsat kulua ja paigaldamise probleeme.

Lisaks peab sekundaarkabelede risti pindala olema piisav:

• Pika kabe puhul kasutage ≥4 mm² juhtmeet, et vähendada koormust ja tagada täpsus.