Pitanja i odgovori o mikroračunalnoj zaštiti i automatskim uređajima: Objašnjenje ključnih funkcija i esencijalnih elemenata primene

Šta je mikrokompjuterski zaštitni uređaj?

Odgovor: Mikrokompjuterski zaštitni uređaj je automatski uređaj koji može detektovati greške ili anormalne radne uslove u električnom opremu unutar sistema snabdijevanja strujom, i postupiti tako što će isključiti prekidače ili podići alarm.

Koje su osnovne funkcije mikrokompjuterske zaštite?

Odgovor:

• Automatski, brzo i selektivno izoluje oštećenu opremu od sistema putem isključivanja prekidača, omogućavajući da neispravna oprema brzo ponovo počne sa normalnim radom i sprečavajući dalji oštetu na oštećenoj opremi.

• Detektuje anormalne radne uslove električne opreme, i na osnovu zahteva za održavanjem, podiže alarm ili isključuje opremu koja bi se mogla oštetiti ili razviti u grešku ako biste nastavili sa radom. Relativna zaštita koja reaguje na anormalne uslove obično ne zahteva odmah akciju i može uključivati kašnjenje.

Koji su osnovni zahtevi za mikrokompjutersku zaštitu?

Odgovor: Mikrokompjuterska zaštita igra ključnu ulogu u osiguravanju sigurnog, stabilnog i pouzdanog rada sistema snabdijevanja strujom i u brzom otklanjanju grešaka. Stoga, relativna zaštita mora da ispunjava sledeće zahteve:

• Selektivnost: Kada dođe do greške u sistemu, zaštitni uređaj treba da izoluje samo oštećenu opremu, omogućavajući da neispravna oprema nastavi sa radom, time minimizirajući područje isključenja i ostvarujući selektivnu operaciju.

• Brzina: Nakon greške u sistemu, ako se greška ne otkloni brzo, može se eskalirati. Na primer, tokom kratkog spoja, napona padne značajno, uzrokujući da motori blizu tačke greške spore ili stane, premetajući normalno proizvodnju. Takođe, generatori ne mogu dostavljati energiju tokom greške, što može dovesti do nestabilnosti sistema. Osim toga, oštećena oprema nosi visoke grešne struje, trpeći teškim mehaničkim i termičkim oštetama. Duže vreme grešne struje, veća je oštećenja. Stoga, nakon greške, zaštitni sistem treba da djeluje što brže kako bi je izolirao.

• Osetljivost: Zaštitni uređaj mora pouzdano detektovati greške i anormalne stanje u svojoj zaštićenoj zoni. To znači da bi trebao delovati osetljivo ne samo tokom trofaznih metaličkih kratkih spojeva pod maksimalnim radnim uslovima, već i tokom dvofaznih kratkih spojeva s visokim prelaznim otporom pod minimalnim radnim uslovima, održavajući dovoljnu osetljivost i pouzdan rad.

• Pouzdanost: Pouzdanost zaštitnog sistema je ključna. Ne smije propustiti da radi kada dođe do greške unutar njegove zaštićene zone, niti da pogrešno radi kada ne postoji greška. Nepouzdan zaštitni uređaj, jednom u upotrebi, može sam postati izvor šire ili čak direktnih nesreća.

Kratko opišite mikrokompjuterske zaštite korišćene za transformere i njihove odgovarajuće funkcije.

Odgovor: Transformeri su ključna oprema u sistemima snabdijevanja strujom. Njihove greške značajno utiču na pouzdanost snabdevanja strujom i normalan rad sistema. Veliki kapaciteti transformera su takođe izuzetno vredni, pa se moraju instalirati zaštitni uređaji sa odličnim performansama i visokom pouzdanosti, u skladu sa kapacitetom i važnošću transformatora.

Greške transformera mogu biti klasifikovane kao interne i eksterne greške unutar rezervoara.

• Interne greške unutar rezervoara uključuju: Fazno-fazne kratke spojeve, okretanje-okretanje kratkih spojeva i jednofazne zemljanske greške. Struja kratkih spojeva generiše lukove koji mogu sagorjeti navijanje, izolaciju i jezgra, i može dovesti do intenzivne vaporizacije transformatorskog ulja, što može dovesti do eksplozije rezervoara.

• Eksterne greške unutar rezervoara uključuju:Fazno-fazne i jednofazne zemljanske greške na izlaznim vodovima i izlaznim vodovima.

• Anormalni radni uslovi uključuju: Pretjerano strujanje zbog eksternih kratkih spojeva, pretjerana opterećenja zbog različitih razloga i niski nivo ulja unutar rezervoara.

Na osnovu ovih tipova grešaka i anormalnih stanja, trebalo bi da se instaliraju sledeći zaštitni uređaji:

• Gaz (Buchholz) zaštita za interne kratke spojeve unutar rezervoara i niske nivoe ulja.

• Longitudinalna diferencijalna zaštita ili trenutna prekomjerna struja za više faznih kratkih spojeva u navijanjima i izlaznim vodovima, zemljanske greške u navijanjima i izlaznim vodovima u sistemima s visokim strujama zemljišta, i okretanje-okretanje kratkih spojeva.

• Prekomjerna struja (ili prekomjerna struja sa složenim započinjanjem napona ili negativno-sekvencijskom strujom) za eksterne fazno-fazne kratke spojeve, služeći kao rezervna zaštita za gas i diferencijalnu (ili trenutnu prekomjernu struju).

• Nulto-redni struja za eksterne zemljanske greške u sistemima s visokim strujama zemljišta.

• Pretjerano opterećenje za simetrična pretjerana opterećenja itd.

Koje zaštite su instalirane za 600MW generator-transformer (gen-transformer) jedinicu?

Odgovor:

• Diferencijalna zaštita generator-transformer jedinice

• Longitudinalna diferencijalna zaštita generatora

• Glavna diferencijalna zaštita transformatora

• Zaštita gubitka magnetizma generatora

• Zaštita izvan koraka generatora

• Zaštita obrnutog snaga generatora

• Zaštita niskog frekvencija generatora

• Zaštita prekomjernog magnetizma

• Zaštita zemljanske greške statora generatora

• Zaštita prekomjerne struje generatora

• Zaštita obrnutog vremenskog nulto-rednog prekomjerne struje generatora

• Zaštita prekomjernog opterećenja statora generatora

• Zaštita gubitka vode generatora

• Nulto-redna struja zaštita neutralne tačke glavnog transformatora

• Gaz (Buchholz) zaštita glavnog transformatora

• Zaštita smanjenja pritiska glavnog transformatora

Kakve su razlike između glavne diferencijalne i gaz zaštite? Da li obje zaštite mogu detektovati interne greške transformatora?

Odgovor: Diferencijalna zaštita je primarna zaštita za transformatore; gaz zaštita je glavna zaštita za interne greške transformatora.
Područje zaštite diferencijalne zaštite pokriva primarnu električnu opremu između strujnih transformatora na svim stranama glavnog transformatora, uključujući:

• Više faznih kratkih spojeva na vodovima i navijanjima transformatora

• Teške okretanje-okretanje kratke spojeve

• Zemljanske greške na vodovima navijanja u sistemima s visokim strujama zemljišta

• Područje zaštite gaz zaštite uključuje:

• Interne više faznih kratkih spojeva u transformatoru

• Okretanje-okretanje kratkih spojeva, i kratki spojevi između okretaja i jezgra ili vanjskog oklop

• Greške jezgra (poput pregrejanja i oštećenja)

• Niski nivo ulja ili curenje ulja

• Loš kontakt na promenljivim prekidnicama ili defektno zavarivanje vodilaca

Diferencijalna zaštita se može instalirati na transformatorima, generatorima, bus sekcijama i prijenosnim linijama, dok je gaz zaštita jedinstvena za transformatore.
Za interne greške transformatora (osim malih okretanje-okretanje kratkih spojeva), obe diferencijalne i gaz zaštite mogu reagirati. Zbog interne greške dovodi do kretanja ulja i povećanja primarne struje, obe zaštite mogu aktivirati. Koja prva radi zavisi od prirode greške.

Kakve vrste grešaka nulto-redne prekomjerne struje neutralne tačke glavnog transformatora, gap prekomjerne struje i nulto-redne prekomjerne napona zaštite zaštićuju? Koji su principi podešavanja?
Odgovor: Nulto-redna prekomjerna struja, gap prekomjerna struja i nulto-redna prekomjerna napona zaštite su dizajnirane da zaštićuju od zemljanskih grešaka na sopstvenim izlaznim vodovima opreme. Obično služe kao rezervna zaštita za zemljanske greške u 110–220 kV sistemu na visokonaponskoj strani transformatora. Nulto-redna struja zaštita se koristi kada je neutralna tačka transformatora zemljišta; nulto-redna naponska zaštita se koristi kada neutralna tačka nije zemljišta; a gap prekomjerna struja zaštita se koristi kada je neutralna tačka transformatora zemljišta kroz spark gap.

Nulto-redna prekomjerna struja zaštita ima mali početni struj, obično oko 100 A, sa vremenom reagovanja od oko 0,2 sekunde. Nulto-redna naponska zaštita obično je podešena na dvostruko nominalni fazonapon. Da bi se izbegle privremene prekomjerne napona tokom jednofaznog zemljisanja, vremensko kašnjenje obično je podešeno na 0,1–0,2 sekundi. Dužina spark gap-a na 220 kV strani neutralne tačke transformatora obično iznosi 325 mm, sa RMS naponom raspadanja od 127,3 kV. Kada neutralni napon premaši napon raspadanja, gap raspadne, dozvoljavajući da nulto-redna struja teče kroz neutralnu tačku. Vrijeme zaštite je podešeno na 0,2 sekunde.

Šta su primarna i rezervna zaštita?

Odgovor: Primarna zaštita se odnosi na zaštitu koja, pri kratkom spoju, zadovoljava zahteve za stabilnost sistema i bezbednost opreme, i selektivno isključuje greške na zaštićenoj opremi i cijeloj liniji.
Rezervna zaštita se odnosi na zaštitu koja otklanja greške kada primarna zaštita ili prekidač ne radi.

Koja je funkcija prisilnog magnetizma generatora?

Odgovor:

• Pojačava stabilnost sistema snabdijevanja strujom.

• Omogućava brzo oporavak napona nakon otklanjanja greške.

• Poboljšava pouzdanost rada zaštite sa vremenskim kašnjenjem.

• Poboljšava uvjete samopokretanja motora tokom grešaka sistema.