Земляқ трансформаторынын өткір жұмыс істеуінің мисалындағы қателікті талдау

Neytral zemchizilish rejimi - bu energetik tizimning neytral nuqtasini zemchiziga ulashni anglatadi. Xitoyning 35 kV va undan past tizimlarida, umumiy usullar odatda neytral zemchizsiz, dema qopqoqlantirish bobini orqali zemchizish va kichik qarshilik bilan zemchizishdir. Neytral zemchizsiz rejim ko'pincha ishlatiladi, chunki u bir fazali zemchizish xatolari davomida qisqa muddatli ishlashga imkon beradi, kichik qarshilik bilan zemchizish esa tez xato yechish va og'ir voltaj cheklash uchun asosiy rejim bo'lib qolmoqda. Ko'p substantsiyalarda zemchizish transformatorlari o'rnatiladi, lekin o'zgarish xususiyatlari rele himoya jarayonlariga ta'sir qilishi mumkin, shuning uchun noto'g'ri ishlash yoki rad etish riski mavjud.

Bu maqola zemchizish transformatorlari asoslari va xususiyatlari haqida ma'lumot beradi, kichik qarshilik tizimlaridagi joriy himoya sozlamalarini va konfiguratsiyalarini tushuntiradi, noto'g'ri ishlash sabablarini tahlil qiladi va bir fazali zemchizish holatini misol sifatida ko'rib chiqadi, himoya harakatlarini va xato yillik asoslarini tahlil qiladi. Bu, xato bartaraf etish va oldini olish uchun talablarni ta'minlaydi, texnik xizmat xodimlari tushunchasini mustahkamlashadi, muammoli yondashish effektivligini oshiradi va potensial xavflarni yo'qotadi.

Zemchizish Transformatorining Ishlash Printsiplari

Delta-bog'langan, neytral zemchizsiz tizimga ega bo'lgan substantsiyani kichik qarshilik bilan zemchizish tizimiga o'zgartirishda, neytral nuqtani kirish uchun eng keng tarqalgan usul busbar ga zemchizish transformatorini qo'shishdir. Hozirda, zemchizish nuqtasini kirish uchun Z-turi zemchizish transformator tanlanadi. Keyin, Z-turi zemchizish transformatorining ishlash printsiplari tahlil qilinadi.

Z-turi zemchizish transformatori qurilishda oddiy energetik transformator bilan oxshash. Biroq, har bir fazadagi elektroprovodlik harakatlar soni teng bo'lgan tepada va pastda ikkita qismga ajratilgan, ulardan biri zigzag shaklda bog'langan. Uni bog'lash usuli Rasm 1-da ko'rsatilgan.

Yer zemchizish xatosi paydo bo'lganda, nol tartibli arus neytral nuqtaga kiradi. Z-turi zemchizish transformatorining zigzag bog'lashi tepada va pastdagi nol tartibli aruslar bir-biriga qarama-qarshi yuradi, magnit fluxlar bekor qilinadi va nol tartibli qarshilik minimal qilib qoldiriladi, shunda dama qopqoqlantirish og'ir voltajini cheklash mumkin. Musbat/minus tartibli aruslar uchun, uning oddiy transformator kabi elektromagnit xususiyatlari katta qarshilik yaratadi, ularning yurishini cheklaydi.

Normal ish rejimida, zemchizish transformatori bosqichsiz (ikkinchi bosqich yuk yo'q) ishlaydi. Yer xatosi paydo bo'lganda, musbat, manfiy va nol tartibli xato aruslari uni o'tkazadi. "Yuqori musbat/manfiy tartib, pastki nol tartibli qarshilik" sababli, himoya qurilmasi asosan tarmoqning nol tartibli arusini o'lchaydi.

2. Zemchizish Transformatorlari Uchun Joriy Himoya Sozlamalari va Tahlili

Zemchizish transformatorlari uchun joriy himoya adashikda fazalararo va nol tartibli arus himoyasi ishlatiladi. Quyidagi qoidalarga ko'ra:

2.1 Fazalararo Arus Himoyasi Sozlamalari
2.1.1 Sozlash Asoslari

Bu himoya odatda instant trip va over-current protection ni o'z ichiga oladi:

• Instant Trip: O'z tomonga tegishli energiya taqsimot transformatorining backup over-current protection bilan moslashtiriladi. Ikki fazali qisqa elektr toki (minimum ish rejimi) da o'ngacha o'lchanishi va energiya taqsimot transformatorining inrush arusi (7-10x zemchizish transformatorining reyting arusi) va pas boshliqda xato arusidan saqlanishi kerak.

• Over-Current Protection: Zemchizish transformatorining reyting arusi va tashqi bir fazali zemchizish paytida maksimal xato fazali arusdan saqlanishi kerak, etiborli bo'lishini ta'minlaydi.

• Ishlash Logikasi: Instant trip o'zboshimchalik (vaqt cheklovi yo'q) ishlaydi; over-current protection (fazalararo qisqa elektr tokilar uchun backup) qisqa vaqt cheklovi va darajalangan moslashtirish uchun pastki sozlamalar bilan ishlaydi.

2.1.2 Tripping Rejimlari

Zemchizish transformatorining energiya taqsimot transformatoriga ulanishiga qarab:

• Pas boshliq busbar ga ulangan: Instant trip/over-current protection o'z tomondagi avtomatik klyuchni o'chirib, xatoni tez isolaydi.

• Pas boshliq chiqish liniyasiga ulangan: Himoya barcha tomondagi avtomatik klyuchlarni o'chirib, xato yo'lini kesib, kengayishini oldini oladi.

2.2 Zemchizish Transformatorlari Uchun Nol Tartibli Arus Himoyasi Sozlamalari
2.2.1 Sozlash Asoslari

• Arus sozlash qiymati bir fazali zemchizish xatosi paydo bo'lganda yetarli o'lchanishi kerak.

• Pastki nol tartibli arus himoyasi uchun to'liq liniya o'lchanishi bilan uzun vaqt cheklov sozlash qiymati bilan hamkorlik qiladi.

• Birinchi vaqt cheklovi uchun, ikkita liniyada bir vazifa boricha bir fazali zemchizish xatolari almashinmasligi kerak.

• Faollash vaqti busning har bir bog'langan komponentining nol tartibli arusining Section Ⅱ ning maksimal faollash vaqtidan uzun bo'lishi kerak.

Zemchizish transformatorining nol tartibli arus himoyasi asosiy himoya sifatida ishlatilmaydi, shuning uchun uchta vaqt cheklovi mavjud, quyidagicha:

Formulada: t0¹, t0², t0³ mos tayanchdan nol-raqamli oqim himoyasining birinchi, ikkinchi va uchinchi muddatlarini belgilaydi; t_0I' - chiqish xattining nol-raqamli oqimining I bo'linmasi vaqtini belgilaydi; t_0II' - tayanchdan nol-raqamli oqim himoyasidan boshqa butun qurilmalarning eng uzun vaqtini belgilaydi; Δt 0.2 - 0.5 s oraliqda belgilangan.

2.2.2 Otish rejimlari

• Tayanchdan nol-raqamli oqim himoyasi ishga tushganda, tayanch shuntlangan substationning mos keluvchi shinalariga ulangan bo'lsa, birinchi muddat bus tie klemmasini yoki bo'linma klemmasini otish va avtomatik rezerv energiya ta'minotini bloklaydi (qisqacha "avtomatik rezerv kirish" deb ataladi); ikkinchi muddat tayanchdan va energiya tayanchdan bir tomondagi klemmalarni otish.

• Tayanchdan nol-raqamli oqim himoyasi ishga tushganda, tayanch energiya tayanchdan mos keluvchi chiqishi bilan bog'langan bo'lsa, birinchi muddat bus tie klemmasini yoki bo'linma klemmasini otish va avtomatik rezerv kirishni bloklaydi; ikkinchi muddat energiya tayanchdan bir tomondagi klemmani otish; uchinchi muddat energiya tayanchdan barcha tomonlardagi klemmalarni otish.

2.3 Tayanchdan nol-raqamli oqim himoyasining ishlashini tahlil qilish

Tayanchdan himoya konfiguratsiyasini tahlil qilish natijasida, fazalararo va nol-raqamli oqim himoyalari orasidagi otish rejimlari orasida farqlar aniqlandi: nol-raqamli himoya ishlayotganda avtomatik rezerv kirishni bloklaydi, lekin fazalararo himoya emas.

Agar himoya qurilmasi tomonidan o'lchangan nol-raqamli oqim ishlov berish qiymatiga yetib (tayanchdan nol-raqamli oqim yeganing yagona yo'li bo'lgan kichik qarshilik zemlash sistemasida) zemlash xatosi ro'y bergan bo'lsa, qurilma xatoni aniqlay olmaydi. Agar xato chiqish xattida bo'lsa, himoya tayanchdan otishidan so'ng, avtomatik rezerv kirish rezerv shinalarga o'tadi. Agar rezerv shina xato xattiga qayta ulanganda, unda tayanchdan hali ham nol-raqamli oqimni aniqlaydi, shuning uchun yana otish amalga oshiriladi. Avtomatik rezerv kirish to'liq yuklanmaganligi sababli, energiya sezilish maydoni kengayishi mumkin. Shunday qilib, nol-raqamli himoya avtomatik rezerv kirishni bloklashi zarur.

Fazalararo himoya faoliyat ko'rsatganda (lekin nol-raqamli himoya emas), qurilma tayanchdan o'ziga fazalararo qisqa ulanishni baholaydi. U tayanchdan va energiya tayanchdan bir tomondagi klemmani otadi, avtomatik rezerv kirish rezerv shinalarga o'tadi. Xato tayanchdan bo'lib o'tganligi sababli, rezerv shina normal xattga qayta ulanadi, energiya ta'minoti tiklanadi.

Jami hisobga olsak, tayanchdan fazalararo va nol-raqamli oqim himoyalari xato sababi va joyini baholashda farqlanadi, shuning uchun alohida sozlamalar va konfiguratsiyalar talab qilinadi. Biroq, zemlash qisqa ulanishida, fazalararo himoya o'lchangan nol-raqamli komponentlar sababli noto'g'ri ishlay olishi mumkin. Ularning farqli avtomatik rezerv kirish logikasi sababli, noto'g'ri ishlay olish xato maydonini kengaytirishi yoki hatta butun substation energiya sezilishiga olib keli oladi.

3 Misolda tahlil
3.1 Xato jarayoni

110 kV substationning asosiy elektrik diagrammasi Rasm 2-da ko'rsatilgan. Xato oldidan, Transformer 1 ning pastki tomindagi 018 klemmasi, Transformer 2 ning pastki tomindagi 032 klemmasi yopilgan, 034 klemma test pozitsiyasida edi.

2023-yilda 30-iyul 06:14 da, 2-sonli tayanchdan nol-raqamli oqim himoyasi ishga tushdi, 2-sonli tayanchdan 022 klemmasini otish. Shu paytda, Transformer 2 ning pastki tomindagi 032 klemmasini kesish uchun interlock qilindi, 10 kV II va III shinalar energiya sezildi. Avtomatik rezerv energiya ta'minoti (avtomatik rezerv) qurilmasi 10 kV I/II shina shuntlash 020 klemmasini yopish uchun ishga tushdi.

06:36 da, 1-sonli tayanchdan nol-raqamli oqim himoyasi ishga tushdi, 1-sonli tayanchdan 015 klemmasini otish va interlock qilish orqali Transformer 1 ning pastki tomindagi 018 klemmasini kesdi, 10 kV I, II va III shinalarda energiya sezildi. Avtomatik rezerv qurilmasi keyin Transformer 2 ning pastki tomindagi 032 klemmasini va 2-sonli tayanchdan 022 klemmasini yopdi. Biroq, xato davom etgan, 2-sonli tayanchdan nol-raqamli oqim himoyasi qayta ishga tushdi. 022 klemma otish va 032 klemmani kesish interlock qilindi, nihoyatda substationning 10 kV tizimida to'liq energiya sezilishga olib keldi.

3.2 Joyda qurilmalar tekshirish natijalari
Asosiy qurilmalar tekshirish natijalari:

• Tayanchdan badani: 1-va 2-sonli tayanchdanlarda hech qanday anomaliya topilmadi, eley va oyog'larida o'zroq xato izlari yo'q.

• 10 kV III shina PT intervali (040 klemma shkaf):

• Klemma shkafining tepasida ochko suv izlari, bu yomg'ir suyuvi ega bo'lganini ko'rsatadi.

• Ruxsatda C-fazadagi qoʻshqin kameraning parvarni ichidagi oʻtkazgichda juda katta zanjirlik boʻlib, yuqori parvarda ikkita oʻtish liuchi bor.

• C-fazadagi yuqori kontakt qutisi va statik kontakt charchadan oʻtib yonib, qutining ichiga suv yigʻilib qolgani bilan shafirlangan.

• Arrester qoʻshqini C-fazadagi yuqori/tushunchali harakatli kontaktlari ustida elektr toki tashqin belgalarini, anilirilgan sprinterlarni va zararlangan kontakt roʻberli qobiqlarni koʻrsatadi.

• Shina kameradagi C-fazadagi shina boshqaruv qutisining tashqi izolyator qobiqlari yonib, parchalanib qoldi. Shina kameradagi orqa panelning C-fazasi hududida suv izlari oʻtib ketishi va haydovchi sensorning yoqilgan holatda suv damchalari yigʻilishi koʻrinadi.

• Voltaj transformatordagi kamera asosida nisbiy kam miqdorda suv yigʻilib qoldi, uch faza PT larining tashqi xavflarini koʻrsatmagan.

10 kV III boʻlim shina PT kamerasi ustidagi plovdan suv sig'iashi switchgearga kirib, izolyatsiyani pasaytirib, C-fazada elektr toki tashqinini paydo boʻlgandir. Bu tashqin metallik yer bag'ini tashkil etdi. Past omliq yer bag'i tizimida, 2-sonli yer bag'i transformatori ~4.3 A/faza (2.5 A keskinroqroq keskinroqroq amperlik I-boʻlim sozlamasidan oshib ketgan) aniqlikda nol-sekvansiyalarni aniqlab, tripping ni aktivlashtirdi. Keskinroqroq amperlik himoyasi 10 kV avtomatik ta'minotni bloklamaydi, bu esa takrorlanuvchi operatsiyalarga olib keldi. Nihoyat, oxirgi tripping avtomatik ta'minotni narxlamaydi, bu esa 10 kV ning butun cho'qqilishiga olib keldi.

Asosiy sabab: "Faza jarayonlari nol-sekvansiya bekor qilish" kontrol so'zi o'chirilgan (0 ga sozlandi), bu esa faza jarayonlaridagi nol-sekvansiya komponentlarini dasturiy mahsulot yordamida filtrdan o'tkazmaydi. 13 A nol-sekvansiya bor bo'lganda, keskinroqroq amperlik himoya noto'g'ri ishlaydi. Agar bu kontrol to'g'ri yoqilsa, bu xato ishni oldini olishi mumkin bo'lgan. O'rniga, nol-sekvansiya keskinroqroq amperlik himoya I-bo'limi (1.4 A da sozlangan) ishga tushdi: 1-muddat bus tie ni tripling qiladi va avtomatik ta'minotni bloklaydi; 2-muddat yer bag'i va asosiy transformator klyuchlarini tripling qiladi, II/III bo'limlarni ajratadi, I-bo'lim energiya bilan ta'minotda qoladi.

Asosiy sabab: Nol-sekvansiya bekor qilish kontrol so'zinig o'chirilishi faza jarayonlarini noto'g'ri tushunishga olib keldi.

4 Xulosa

Bu maqola yer bag'i transformatori himoya sozlamalarini bayon qiladi, yuqori nol-sekvansiya jarayonlari ostidagi noto'g'ri ishni tahlil qiladi va misolda namoyon qiladi. Takrorlanishdan saqlanish uchun:

• Past omliq yer bag'i tizimlarida dasturiy mahsulot yordamida nol-sekvansiya bekor qilish imkoniyatlarini (masalan, "faza jarayonlari nol-sekvansiya bekor qilish" kontrol so'zi) yoqish.

• Agar bunday imkoniyatlar mavjud bo'lmasa, keskinroqroq amperlik va nol-sekvansiya himoya sozlamalari orasidagi moslashni optimallashtirish.

Asosiy savol: Yer bag'i xavflarida noto'g'ri ishni oldini olish uchun himoya dasturini proaktiv ravishda sozlash muhimdir.