Mikrorekenaar-gebaseerde Beskermingsoplossing vir Transformatore

1. Agtergrond en Kernuitdagings​
   Transformers is kritieke komponente van kragstelsels, en hul betroubare funksionering is essensieel vir netveiligheid. Tradisionele transformerbeskerming staan voor verskeie tegniese uitdagings, insluitend interne kortsluitstroomidentifikasie, inrusstroomdiskriminasie, oorbelastingbeskerming, en CT-verzadigingskwessies. Spesifiek is konvensionele persentasie-differensiebeskerming vatbaar vir harmoniese interferensie, wat kan lei tot beskermingstelsel misbediening of nie-operasie, wat slegs stelselstabiliteit ernstig ondermyn.

​2. Oplossingsoorsig​
Hierdie oplossing maak gebruik van gevorderde mikrorekenaar-gebaseerde beskermingstegnologie, wat verskeie tegnieke integreer om omvattende transformerbeskerming te bereik. Dit bestaan uit drie kernmodules: harmoniegesterkte differensiebeskerming, aanpaslike CT-verzadigingsdeteksiesisteem, en optiese vezel temperatuurmonitoring geïntegreerde beskerming.

​2.1 Harmoniegesterkte Differensiebeskermingstegnologie​
Deur gebruik te maak van tweede harmoniese blokkeringstegnologie, onderskei hierdie metode effektief foutstrome van inrusstrome deur die tweede harmoniese inhoud in differensiestrome in real-time te ontdek. Kernaanduidings sluit in:

• Pasbare harmoniese inhoudsdrempel (15%-20%) aangepas aan transformerkenmerke.
• Fourier-transformasie gebaseerde harmoniese analise wat verseker dat die akkuraatheid van die ontdekking behou word.
• Dinamiese blokkeringslogika om beskerming misbediening te voorkom.

​Toepassingsresultate:​​ In 'n 765kV ultra-hoëspanning transformerbeskerming geval het hierdie tegnologie misbedieningskoerse met 82% verlaag, wat beskermingbetroubaarheid beduidend verbeter het.

​2.2 Aanpaslike CT-Verzadigingsdeteksiesisteem​
Gebaseer op stroomgolfvervormingsanalise en vooraf-fout CT-belastingmonitering, pas hierdie sisteem dinamies remmingkoëffisiënte aan:

• Moniteer CT-bedienerstatus in real-time om verzadigingskenmerke te identifiseer.
• Gebruik golfvervormingskoersberekening vir presiese verzadigingsoordome.
• Pas beskermingsparameters dinamies aan om betroubaarheid onder verzadigingsomstandighede te verseker.

​Prestasiemaatstawwe:​​ In UHV-toepassings verseker hierdie metode betroubare operasie selfs onder ernstige CT-verzadiging, wat operasietyd tot binne 12ms verlaag en foutreaksie-spoed beduidend verbeter.

​2.3 Optiese Vezel Temperatuurmonitoring Geïntegreerde Beskermingsisteem​
Verspreide optiese vezel sensore word in kritiese transformer windingposisies ingebed vir real-time temperatuurmonitering:

• Direkte meting van winding hittepunt temperature met ±1°C akkuraatheid.
• Mehervuldige temperatuurdrempels (bv. 140°C tripinstelling).
• Integrasie met differensiebeskerming vir versnelde uitskakeling gebaseer op temperatuur.
• Outomatiese koelsistemasivering om temperatuurstyg te voorkom.

​Praktiese Resultate:​​ Implementering by 'n omskakelingsstasie het transformer diensleeftyd met 30% verleng en isolasie-falings veroorsaak deur oorgloeiing verhoed.

​3. Tegniese Voordele​

1. ​Verbeterde Betroubaarheid:​​ Verskeie beskerming-meganismes werk saam om enkele beskerming tekortkominge te verminder.
2. ​Vinnige Reaksie:​​ Hoëspoed data-verwerkingsalgoritmes verlaag operasietyd beduidend.
3. ​Aanpasbaarheid:​​ Outomatiese aanpassing van beskermingsparameters gebaseer op operasie-omstandighede.
4. ​Preventiewe Beskerming:​​ Temperatuurmonitering maak foutvoorspelling moontlik, wat passiewe beskerming na aktiewe voorkoming transformeer.

​4. Toepassingsgevalle​
Hierdie oplossing is suksesvol geïmplementeer in verskeie UHV-projekte en 765kV ultra-hoëspannings-onderstasies. Bedryfsdata wys:

• Korrekte operasiekoers van 99.98%.
• Gemiddelde foutidentifikasietyd verlaag met 40%.
• Misbedieningsinsidente verminder met meer as 85%.
• Betekenisvolle verlenging van toerusting diensleeftyd.