Spørgsmål og svar om mikrobaseret beskyttelse og automatiske enheder: Forklaring af kernen funktioner og anvendelsesessentielle elementer

Hvad er et mikrobaseret beskyttelsesenhed?

Svar: En mikrobaseret beskyttelsesenhed er en automatisk enhed, der kan opdage fejl eller ualmindelige driftsforhold i elektrisk udstyr i et strømsystem og reagere ved at afbryde kredsløbsbrydere eller sende alarm信号似乎在传输过程中被截断了。请允许我继续完成翻译： ```html

Svar: En mikrobaseret beskyttelsesenhed er en automatisk enhed, der kan opdage fejl eller ualmindelige driftsforhold i elektrisk udstyr i et strømsystem og reagere ved at afbryde kredsløbsbrydere eller sende alarmsignaler.

Hvad er de grundlæggende funktioner for mikrobaseret beskyttelse?

Svar:

• Automatisk, hurtigt og selektivt isolerer defekt udstyr fra systemet ved at afbryde kredsløbsbrydere, hvilket sikrer, at udefekt udstyr hurtigt genoptager normal drift og forhindrer yderligere skade på det defekte udstyr.

• Opdager ualmindelige driftsforhold for elektrisk udstyr, og baseret på drifts- og vedligeholdelseskriterier, aktiverer alarmsignaler eller afbryder udstyr, som muligvis kunne blive skadt eller udvikle sig til fejl, hvis det fortsætter i drift. Relæbeskyttelse, der reagerer på ualmindelige forhold, kræver normalt ikke umiddelbare handlinger og kan inkludere en tidsforsinkelse.

Hvad er de grundlæggende krav til mikrobaseret beskyttelse?

Svar: Mikrobaseret beskyttelse spiller en afgørende rolle i at sikre sikkert, stabilt og pålideligt drift af strømsystemer og i at hurtigt fjerne fejl. Derfor skal relæbeskyttelsen opfylde følgende krav:

• Selektivitet: Når der opstår en systemfejl, bør beskyttelsesenheden kun isolere det defekte udstyr, således at udefekt udstyr fortsætter med at fungere, hvilket minimaliserer nedbrudsområdet og opnår selektiv drift.

• Hastighed: Efter en systemfejl, hvis fejlen ikke hurtigt fjernes, kan den eskalere. For eksempel falder spændingen betydeligt under kortslutning, hvilket får motorer nær fejlpunktet til at bremse eller stå stille, hvilket forstyrrer normal produktion. Desuden kan generatorer ikke levere strøm under en fejl, hvilket potentielt kan føre til systemusikkerhed. Yderligere lider defekt udstyr af høje fejlstrømme, der forårsager alvorlige mekaniske og termiske skader. Jo længere fejlstrømmen består, jo alvorligere er skaden. Derfor bør beskyttelsessystemet handle hurtigst muligt for at isolere fejlen efter dens opståen.

• Følsomhed: Beskyttelsesenheden skal pålideligt opdage fejl og ualmindelige forhold inden for sin beskyttede zone. Dette betyder, at den skal reagere sensitivt, både under tre-fase metalliske kortslutninger under maksimal drift samt to-fase kortslutninger med høj overgangsmodstand under minimal drift, og vedligeholde tilstrækkelig følsomhed og pålidelig drift.

• Pålidelighed: Pålideligheden af et beskyttelsessystem er afgørende. Det må ikke svigte, når der opstår en fejl inden for dets beskyttelseszone, og det må heller ikke reagere forkert, når der ikke er nogen fejl. En upålidelig beskyttelsesenhed, når den er i drift, kan selv blive en kilde til forstørrede eller endda direkte ulykker.

Beskriv kort mikrobaseret beskyttelser, der anvendes til transformatorer, og deres respektive funktioner.

Svar: Transformatorer er vigtigt udstyr i strømsystemer. Deres fejl har en alvorlig indvirkning på strømforsyningspålideligheden og det normale systemdrift. Store kapacitets-transformatorer er også ekstremt værdifulde, så der skal installeres beskyttelsesenheder med fremragende ydeevne og høj pålidelighed baseret på transformatorkapacitet og -vigtighed.

Transformatorfejl kan inddeles i interne og eksterne fejl i tanken.

• Interne tankfejl omfatter hovedsagelig: Fase til fase kortslutninger, vindingskortslutninger og enefase jordfejl. Kortslutningsstrøm genererer buer, der kan brænde vindinger, isolation og kerne, og kan forårsage intens fordampning af transformatorolie, potentielt førende til tankeksplosioner.

• Eksterne tankfejl omfatter:Fase til fase og enefase jordfejl på bushinger og udgående ledere.

• Ualmindelige driftsforhold omfatter: Overstrøm på grund af eksterne kortslutninger, overbelastning på grund af forskellige årsager, og lav oljeniveau i tanken.

Baseret på disse fejltyper og ualmindelige driftsforhold, bør følgende beskyttelsesenheder installeres:

• Gas (Buchholz) beskyttelse mod interne tankkortslutninger og lavt oljeniveau.

• Langitudinelle differentielle beskyttelse eller øjeblikkelige overstrøm-beskyttelse for flerfasens kortslutninger i vindinger og ledere, jordfejl på vindinger og ledere i højt strøm-jordsystemer, og vindingskortslutninger.

• Overstrøm-beskyttelse (eller overstrøm-beskyttelse med kombineret spændingsstart eller negativ sekvensstrøm-beskyttelse) for eksterne fase til fase kortslutninger, som backup for gas- og differentiel (eller øjeblikkelig overstrøm)-beskyttelse.

• Nul-sekvensstrøm-beskyttelse for eksterne jordfejl i højt strøm-jordsystemer.

• Overlast-beskyttelse for symmetriske overlast osv.

Hvilke beskyttelser er installeret for en 600MW generator-transformator (gen-transformator) enhed?

Svar:

• Generator-transformator enheds-differentielle beskyttelse

• Generator langitudinelle differentielle beskyttelse

• Hovedtransformator differentielle beskyttelse

• Generator mangel på magnetisering beskyttelse

• Generator uafstemtheds beskyttelse

• Generator modsat effekt beskyttelse

• Generator lav frekvens beskyttelse

• Overmagnetisering beskyttelse

• Generator stator jordfejl beskyttelse

• Generator overstrøm-beskyttelse

• Generator invers tid negativ sekvens overstrøm-beskyttelse

• Generator stator overlast-beskyttelse

• Generator vandtab beskyttelse

• Hovedtransformator neutralpunkt nul-sekvensstrøm-beskyttelse

• Hovedtransformator gas (Buchholz) beskyttelse

• Hovedtransformator trykrelægsning beskyttelse

Hvad er forskellen mellem hovedtransformator differentielle og gas beskyttelse? Kan begge beskyttelser opdage interne transformatorfejl?

Svar: Differentielle beskyttelse er den primære beskyttelse for transformatorer; gas beskyttelse er den primære beskyttelse for interne transformatorfejl.
Beskyttelsesområdet for differentielle beskyttelse dækker det primære elektriske udstyr mellem strømtransformatorerne på alle sider af hovedtransformator, herunder:

• Flerfasens kortslutninger på transformatorledere og vindinger

• Alvorlige vindingskortslutninger

• Jordfejl på vindingsledere i højt strøm-jordsystemer

• Beskyttelsesområdet for gas beskyttelse inkluderer:

• Interne flerfasens kortslutninger i transformator

• Vindingskortslutninger, og kortslutninger mellem vindinger og kerne eller yderskal

• Kernefejl (som overophedning og skade)

• Lavt oljeniveau eller oljelekkage

• Dårlig kontakt i tap-changere eller defekt soltering af ledere

Differentielle beskyttelse kan installeres på transformatorer, generatorer, bussektioner og transmissionslinjer, mens gas beskyttelse er unikt for transformatorer.
For interne transformatorfejl (undtagen mindre vindingskortslutninger) kan både differentielle og gas beskyttelse reagere. Fordi interne fejl forårsager oljebevægelse og øget primærstrøm, kan begge beskyttelser aktiveres. Hvilken der aktiveres først, afhænger af fejlens natur.

Hvilke typer fejl beskytter hovedtransformator neutralpunkt nul-sekvens overstrøm, gap overstrøm, og nul-sekvens overspænding imod? Hvad er de opsætningsprincipper?
Svar: Hovedtransformator neutralpunkt nul-sekvens overstrøm, gap overstrøm, og nul-sekvens overspændingsbeskyttelser er designet til at beskytte mod jordfejl på udstyrts egen udgående ledere. De fungerer generelt som backup-beskyttelse for jordfejl i 110–220 kV-systemet på høvspændings siden af transformator. Nul-sekvensstrøm-beskyttelse anvendes, når transformatorneutralen er jordet; nul-sekvensspændingsbeskyttelse anvendes, når neutralpunktet er ujordet; og gap overstrøm-beskyttelse anvendes, når transformatorneutralen er jordet gennem en gnistgap.

Nul-sekvens overstrøm-beskyttelsen har en lille startstrøm, typisk omkring 100 A, med en driftstid på ca. 0,2 sekunder. Nul-sekvens overspændingsbeskyttelse sættes typisk til to gange den nominerede fasespænding. For at undgå midlertidige overspændinger under enefase jord, sættes tidsforsinkelsen normalt til 0,1–0,2 sekunder. Spark-gap længden ved 220 kV-siden neutralpunkt af en transformator er normalt 325 mm, med en nedbrudsspænding RMS på 127,3 kV. Når neutralspændingen overstiger nedbrudsspændingen, går gappet ned, og nul-sekvensstrøm flyder gennem neutralpunktet. Beskyttelsetiden sættes til 0,2 sekunder.

Hvad er primær beskyttelse og backup-beskyttelse?

Svar: Primær beskyttelse refererer til beskyttelse, der, ved en kortslutningsfejl, opfylder systemets stabilitet og udstyrssikkerhedskrav, og selektivt afbryder for at fjerne fejl på det beskyttede udstyr og hele linjen.
Backup-beskyttelse refererer til beskyttelse, der fjerne fejl, når primær beskyttelse eller kredsløbsbryder mislykkes i at virke.

Hvad er funktionen af generator tvungen magnetisering?

Svar:

• Forbedrer strømsystems stabilhed.

• Gør det muligt for hurtig spændingsgendannelse efter fejlrydning.

• Forbedrer pålideligheden af tidsforsinket overstrøm-beskyttelses drift.

• Forbedrer motorers selvgangsvilkår under systemfejl.