Q&A a mikroszámítógépes védelemről és automatikus eszközökről: A legfontosabb funkciók és alkalmazási alapelvek magyarázata
Mi egy mikroszámítógépes védelmi eszköz?
Válasz: A mikroszámítógépes védelmi eszköz egy olyan automatikus eszköz, amely képes az elektromos berendezések hibái vagy rendellenes működési állapotainak felismerésére a villamos energiaszerkezetekben, és felléphet a vezetékátváltók kikapcsolására vagy riasztási jelek küldésére.
Mik a mikroszámítógépes védelem alapvető funkciói?
Válasz:
Automatikusan, gyorsan és szélsőségesen kiválasztva kizárja a hibás berendezéseket a rendszerből a vezetékátváltók kikapcsolásával, biztosítva a nem hibás berendezések gyors normális működésének folytatását, és megelőzi a további károkat a hibás berendezésekben.
Felismeri az elektromos berendezések rendellenes működési állapotát, és a műszaki karbantartási követelmények alapján aktiválja a riasztási jeleket vagy leválasztja a potenciálisan károsodó vagy hibaivá váló berendezéseket. A rendellenes állapotokra reagáló relévédelem általában nem igényel azonnali beavatkozást, és időtartamot is tartalmazhat.
Mi a mikroszámítógépes védelem alapvető követelményei?
Válasz: A mikroszámítógépes védelem létfontosságú szerepet játszik a villamos energiaszerkezetek biztonságos, stabil és megbízható működésében, valamint a hibák gyors kiküszöbölésében. Ezért a relévédelemnek a következő követelményeknek kell megfelelnie:
Szélsőség: Rendszerhiba esetén a védelmi eszköz csak a hibás berendezést zárja ki, biztosítva a nem hibás berendezések további működését, így minimalizálva a leállási területet és elérve a szélsőséges működést.
Sebesség: Rendszerhiba után, ha a hiba nem kerül gyors kiküszöbölésre, az további problémákhoz vezethet. Például, rövidzárlat esetén jelentősen csökken a feszültség, ami a hiba helye közeli motorok lassulását vagy leállását okozza, zavarva a normális termelést. Továbbá, a generátorok nem tudnak energiaforrásként működni hiba esetén, ami rendszerszintű instabilitást eredményezhet. Ezenfelül, a hibás berendezések nagy hibajáratokat viselnek, súlyos mechanikai és hőmérsékleti károk miatt. Minél hosszabb ideig tart a hibajárat, annál nagyobb a károsság. Ezért, hiba esetén a védelmi rendszernek lehetőleg gyorsan kell fellépnie a hiba kizárására.
Érzékenység: A védelmi eszköznek megbízhatóan fel kell ismernie a hibákat és rendellenes állapotokat a védelmi zónájában. Ez azt jelenti, hogy nem csak a háromfázisú fémzáró hibák esetén, de a minimális működési feltételek mellett is, például a két-fázisú hibák esetén magas átmeneti ellenállással, elegendő érzékenységgel és megbízható működéssel kell rendelkeznie.
Megbízhatóság: A védelmi rendszer megbízhatósága kulcsfontosságú. Nem szabad, hogy ne lépjen fellépésbe, ha a védelmi zónájában hiba történik, sem pedig, hogy helytelenül működjön, ha nincs hiba. Egy megbízhatatlan védelmi eszköz, amit használnak, maga is forrásá válik bővülő vagy akár közvetlen baleseteknek.
Röviden írja le a transzformátorokhoz használt mikroszámítógépes védelmi rendszereket és a függő funkcióikat.
Válasz: A transzformátorok fontos berendezések a villamos energiaszerkezetekben. A hibáik súlyosan befolyásolják a távfedezés megbízhatóságát és a rendszer normális működését. A nagy kapacitású transzformátorok rendkívül értékesek, ezért a teljesítményük és megbízhatóságuk alapján kell telepíteni a megfelelő védelmi eszközöket.
A transzformátor-hibákat belső és külső hibákra osztják a tartályon belül.
Belső tartálybeli hibák: Fázis-közti rövidzárlat, ciklus-közti rövidzárlat, és egyfázisú földkapcsolás. A rövidzárlati áramok ívmentesek, amelyek égnek a tekercsekben, izolációban és a magban, és intenzív gőzösodást okozhatnak a transzformátor olajában, ami a tartály robbanásához vezethet.
Külső tartálybeli hibák: Fázis-közti és egyfázisú földkapcsolás a csatlakozók és a vezetékek mentén.
Rendellenes működési állapotok: Külső rövidzárlatok miatti túljáradás, különböző okokból adódó túltölt, és alacsony olajszint a tartályban.
Ezek alapján a következő védelmi eszközöket kell telepíteni:
Gáz (Buchholz) védelem a belső tartálybeli rövidzárlatok és alacsony olajszint esetén.
Hosszirányú differenciális védelem vagy pillanatnyi túrajárművédelem a többfázisú rövidzárlatok, a fázis-közti és a ciklus-közti rövidzárlatok, valamint a nagy áramerősségi rendszerekben a vezetékek és a tekercsek földkapcsolása esetén.
Túrajárművédelem (vagy összetett feszültség indítással vagy negatív sorrendű áramerősségi védelemmel) a külső fázis-közti rövidzárlatok esetén, a gáz- és differenciális (vagy pillanatnyi túrajármű-) védelem mellőzéséhez.
Nullsorrendű áramerősségi védelem a külső földkapcsolások esetén nagy áramerősségi rendszerekben.
Túltöltvédelem a szimmetrikus túltölt esetén, stb.
Milyen védelmi rendszereket telepítenek egy 600 MW generátor-transzformátor (gen-transzformátor) egységhez?
Válasz:
Generátor-transzformátor egység differenciális védelem
Generátor hosszirányú differenciális védelem
Főtranszformátor differenciális védelem
Generátor demagnesezési védelem
Generátor léptéktalanul működő védelem
Generátor fordított teljesítmény védelem
Generátor alacsony frekvencia védelem
Túlfedezési védelem
Generátor stator földkapcsolási védelem
Generátor túrajárművédelem
Generátor inverzidőben működő negatív sorrendű túrajárművédelem
Generátor stator túltöltvédelem
Generátor vízhiány védelem
Főtranszformátor neutrális pont nullsorrendű áramerősségi védelem
Főtranszformátor gáz (Buchholz) védelem
Főtranszformátor nyomáslejtő védelem
Mi a különbség a főtranszformátor differenciális és gáz védelem között? Mindkét védelem képes a belső transzformátor-hibák felismerésére?
Válasz: A differenciális védelem a transzformátorok elsődleges védelme; a gáz védelem a belső transzformátor-hibák fő védelme.
A differenciális védelem védelmi tartománya a főtranszformátor minden oldalán található áramerősségi transzformátorok közötti elsődleges elektromos berendezések, beleértve:
Transzformátor vezetékek és tekercsek többfázisú rövidzárlatai
Súlyos ciklus-közti rövidzárlatok
Nagy áramerősségi rendszerekben a tekercsvezetékek földkapcsolásai
A gáz védelem védelmi tartománya:
A transzformátor belső többfázisú rövidzárlatai
Ciklus-közti rövidzárlatok, és a ciklusok és a mag vagy a külső burkolat közötti rövidzárlatok
Maghibák (például túlhőtét és károsodás)
Alacsony olajszint vagy olajszivárgás
Rossz kapcsolat a fokozóban vagy a vezetékek hibás varrása
A differenciális védelem telepíthető transzformátorokon, generátorokon, buszszekcionálókon és átvitelvonalon, míg a gáz védelem csak transzformátoroknál alkalmazható.
A belső transzformátor-hibák (kivéve a kisebb ciklus-közti rövidzárlatok) esetén mind a differenciális, mind a gáz védelem reagálhat. Mivel a belső hibák olajmozgást és növekedő elsődleges áramot okoznak, mindkét védelem aktívvá válhat. Melyik működik először, attól függ, hogy milyen jellegű a hiba.
Milyen típusú hibákat véd a főtranszformátor neutrális pont nullsorrendű túrajármű-, réseken átmenő túrajármű- és nullsorrendű túrfeszültség védelem? Mi az állítási elveik?
Válasz: A főtranszformátor neutrális pont nullsorrendű túrajármű-, réseken átmenő túrajármű- és nullsorrendű túrfeszültség védelem a berendezések saját kimenő vezetékein bekövetkező földkapcsolások ellen védelmet nyújt. Általában a 110–220 kV rendszerben, a transzformátor magasfeszültségi oldalán bekövetkező földkapcsolási hibák mellőző védelmeként szolgál. A nullsorrendű áramerősségi védelem akkor használatos, ha a transzformátor neutrális pontja földbe van kapcsolva; a nullsorrendű feszültség védelem akkor, ha a neutrális pont nincs földbe kapcsolva; a réseken átmenő túrajármű védelem akkor, ha a transzformátor neutrális pontja tüzelési résszel van földbe kapcsolva.
A nullsorrendű túrajárművédelem kezdő árama kis, általában körülbelül 100 A, működési ideje körülbelül 0,2 másodperc. A nullsorrendű túrfeszültség védelem általában két alkalmas fázisfeszültségre van beállítva. Az egyfázisú földkapcsolás közbeni átmeneti túrfeszültségek elkerülésére a késleltetés általában 0,1–0,2 másodpercre van beállítva. A 220 kV oldali neutrális ponton a transzformátoron a tüzelési rés hossza általában 325 mm, a töréspont effektív feszültsége 127,3 kV. Ha a neutrális pont feszültsége meghaladja a töréspontot, a résszel átmenő nullsorrendű áram folyik. A védelem működési ideje 0,2 másodperc.
Mi az elsődleges és a mellőző védelem?
Válasz: Az elsődleges védelem olyan védelem, amely rövidzárlathiba esetén a rendszer stabilitásának és a berendezések biztonságának megfelelően kiválasztva kizárja a hibát a védelmi zónában található berendezésekről és a teljes vezetékről.
A mellőző védelem olyan védelem, amely a hibát kizárja, ha az elsődleges védelem vagy a vezetékátváltó nem működik.
Mi a generátor kényszerfedezésének funkciója?
Válasz:
Növeli a villamos energiaszerkezet stabilitását.
Gyors feszültség-visszaállítást tesz lehetővé a hiba kiküszöbölése után.
Növeli a késleltetett működésű túrajárművédelem működésének megbízhatóságát.
Javítja a motorok sajátindulási feltételeit a rendszer hibája során.
