Q&A on Microcomputer Protection and Automatic Devices: Explaining Core Functions and Application Essentials 마이크로컴퓨터 보호 및 자동 장치에 대한 Q&A: 핵심 기능과 적용 요소 설명
마이크로컴퓨터 보호 장치란 무엇인가요?
답변: 마이크로컴퓨터 보호 장치는 전력 시스템 내의 전기 장비에서 고장이나 비정상적인 작동 상태를 감지하고, 회로 차단기 트립이나 알람 신호 발송을 수행하는 자동 장치입니다.
마이크로컴퓨터 보호의 기본 기능은 무엇인가요?
답변:
회로 차단기를 트립하여 고장난 장비를 시스템에서 자동으로, 빠르고 선택적으로 격리하여 정상적인 장비가 빠르게 정상 작동을 재개하고, 고장난 장비에 대한 추가적인 손상을 방지합니다.
전기 장비의 비정상적인 작동 상태를 감지하고, 운영 및 유지보수 요구 사항에 따라 알람 신호를 트리거하거나, 계속 사용될 경우 손상되거나 고장이 발생할 수 있는 장비를 분리합니다. 비정상 상태에 반응하는 계전기는 즉시 조치를 취하지 않아도 되며, 시간 지연이 포함될 수 있습니다.
마이크로컴퓨터 보호의 기본 요구사항은 무엇인가요?
답변: 마이크로컴퓨터 보호는 전력 시스템의 안전하고 안정적이며 신뢰성 있는 작동을 보장하고 고장을 신속하게 제거하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 계전 보호는 다음 요구사항을 충족해야 합니다:
선택성: 시스템 고장이 발생할 때, 보호 장치는 고장난 장비만 격리하여 정상적인 장비가 계속 작동하도록 하여 정전 영역을 최소화하고 선택적 작동을 달성해야 합니다.
속도: 시스템 고장 후, 고장이 빠르게 제거되지 않으면 고장이 악화될 수 있습니다. 예를 들어, 단락 시 전압이 크게 떨어져 고장점 근처의 모터가 느려지거나 멈추어 정상적인 생산이 중단될 수 있습니다. 또한, 고장 중 발전기는 전력을 공급할 수 없어 시스템 불안정을 초래할 수 있습니다. 고장된 장비는 높은 고장 전류를 운반하여 심각한 기계적 및 열적 손상을 입습니다. 고장 전류가 지속되는 시간이 길수록 손상이 더 심해집니다. 따라서 고장 후, 보호 시스템은 가능한 한 빠르게 고장을 격리해야 합니다.
감도: 보호 장치는 보호 구역 내에서 고장 및 비정상 상태를 신뢰성 있게 감지해야 합니다. 이는 최대 작동 조건에서 3상 금속 단락뿐만 아니라 최소 작동 조건에서 높은 전환 저항을 가진 2상 단락에서도 충분한 감도와 신뢰성 있는 작동을 유지해야 함을 의미합니다.
신뢰성: 보호 시스템의 신뢰성은 매우 중요합니다. 보호 구역 내에서 고장이 발생할 때 작동하지 않거나, 고장이 없을 때 잘못 작동해서는 안 됩니다. 신뢰성 없는 보호 장치는 서비스에 투입되면 자체적으로 확장된 사고 또는 직접적인 사고의 원인이 될 수 있습니다.
변압기에 사용되는 마이크로컴퓨터 기반 보호 장치와 그 기능을 간략히 설명하십시오.
답변: 변압기는 전력 시스템에서 중요한 장비입니다. 변압기의 고장은 전력 공급의 신뢰성과 시스템의 정상적인 작동에严重影响了电力供应的可靠性和系统的正常运行。大型变压器也非常宝贵，因此必须根据变压器的容量和重要性安装性能优良、可靠性高的保护装置。 变压器故障可分为油箱内部故障和外部故障。 - 油箱内部故障主要包括：相间短路、匝间短路和单相接地故障。短路电流产生的电弧会烧毁绕组、绝缘和铁芯，并可能导致变压器油剧烈气化，甚至引发油箱爆炸。 - 油箱外部故障包括：套管和引出线上的相间和单相接地故障。 - 异常运行状态包括：外部短路引起的过电流、各种原因引起的过载以及油箱内油位低等。 根据这些故障类型和异常情况，应安装以下保护装置： - 油箱内部短路和油位低时的气体（布赫兹）保护。 - 绕组和引线多相短路、高电流接地系统中绕组和引线的接地故障以及匝间短路的纵差动保护或瞬时过流保护。 - 外部相间短路的过电流保护（或带复合电压启动或负序电流保护的过电流保护），作为气体和差动（或瞬时过流）保护的后备保护。 - 高电流接地系统中外壳接地故障的零序电流保护。 - 对称过载等情况的过载保护。 **600MW发电机-变压器（发变组）单元上安装了哪些保护？** 答： - 发变组差动保护 - 发电机纵差动保护 - 主变压器差动保护 - 发电机失磁保护 - 发电机失步保护 - 发电机逆功率保护 - 发电机低频保护 - 过励磁保护 - 发电机定子接地故障保护 - 发电机过电流保护 - 发电机反时限负序过电流保护 - 发电机定子过载保护 - 发电机断水保护 - 主变压器中性点零序电流保护 - 主变压器气体（布赫兹）保护 - 主变压器压力释放保护 **主变压器差动保护和气体保护有什么区别？两者都能检测到变压器内部故障吗？** 答：差动保护是变压器的主要保护；气体保护是变压器内部故障的主要保护。 - 差动保护的保护范围覆盖主变压器各侧电流互感器之间的一次电气设备，包括： - 变压器引线和绕组的多相短路 - 严重的匝间短路 - 高电流接地系统中绕组引线的接地故障 - 气体保护的保护范围包括： - 变压器内部多相短路 - 匝间短路，以及匝与铁芯或外壳之间的短路 - 铁芯故障（如过热和损坏） - 油位低或漏油 - 分接开关接触不良或导体焊接不良 差动保护可以安装在变压器、发电机、母线段和输电线路上，而气体保护仅限于变压器。 对于变压器内部故障（轻微的匝间短路除外），差动保护和气体保护都可以响应。因为内部故障会导致油流动和一次电流增加，两种保护都可能动作。哪个先动作取决于故障的性质。 **主变压器中性点零序过电流、间隙过电流和零序过电压保护针对哪些类型的故障？设置原则是什么？** 答：主变压器中性点零序过电流、间隙过电流和零序过电压保护旨在保护设备自身出线上的接地故障。它们通常作为变压器高压侧110-220kV系统接地故障的后备保护。当变压器中性点接地时，使用零序电流保护；当中性点不接地时，使用零序电压保护；当变压器中性点通过火花间隙接地时，使用间隙过电流保护。 零序过电流保护的启动电流较小，通常约为100A，动作时间约为0.2秒。零序过电压保护通常设置为两倍额定相电压。为了避免单相接地时的瞬态过电压，时间延迟通常设置为0.1-0.2秒。变压器220kV侧中性点的火花间隙长度一般为325mm，击穿电压有效值为127.3kV。当中性点电压超过击穿电压时，间隙击穿，允许零序电流通过中性点。保护时间设置为0.2秒。 **什么是主保护和后备保护？** 答：主保护是指在发生短路故障时，满足系统稳定性和设备安全要求，并选择性地跳闸以清除被保护设备和整条线路的故障的保护。 后备保护是指当主保护或断路器未能动作时清除故障的保护。 **发电机强励的作用是什么？** 答： - 提高电力系统的稳定性。 - 故障清除后快速恢复电压。 - 提高延时过流保护动作的可靠性。 - 改善系统故障时电动机的自启动条件。
