Λύση Προστασίας Μετασχηματιστών Με Βάση Μικροϋπολογιστή
- Πληροφοριακό Φωντ και Κύριες Προκλήσεις
Οι μετατροπείς είναι κρίσιμοι συστατικοί στοιχείοι των συστημάτων ενέργειας, και η αξιόπιστη λειτουργία τους είναι βασική για την ασφάλεια του δικτύου. Η παραδοσιακή προστασία των μετατροπέων αντιμετωπίζει πολλές τεχνικές προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένης της αναγνώρισης των ρευμάτων εσωτερικής σύνδεσης, της διάκρισης των ρευμάτων εισόδου, της προστασίας από υπερφόρτιση και των θεμάτων καθυστέρησης των CT. Συγκεκριμένα, η παραδοσιακή προστασία με το ποσοστό διαφοράς είναι ευάλωτη σε αρμονικές επεμβολές, που μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη λειτουργία του συστήματος προστασίας ή σε αποτυχία λειτουργίας, επιβαρύνοντας σοβαρά τη σταθερότητα του συστήματος.
2. Επισκόπηση Λύσης
Αυτή η λύση χρησιμοποιεί προηγμένη τεχνολογία προστασίας με βάση μικροϋπολογιστή, ενοποιώντας πολλαπλές τεχνικές για την επίτευξη ολοκληρωμένης προστασίας των μετατροπέων. Αποτελείται από τρία κύρια μόντουλ: τεχνολογία προστασίας με διαφορά με περιορισμό αρμονικών, σύστημα ανίχνευσης καθυστέρησης CT με προσαρμοστικό ρυθμό και ολοκληρωμένη προστασία με την ενσωμάτωση της θερμομετρίας με οπτικούς ινώδες.
2.1 Τεχνολογία Προστασίας με Διαφορά με Περιορισμό Αρμονικών
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία περιορισμού δευτερογενούς αρμονικής, αυτή η μέθοδος διακρίνει αποτελεσματικά τα ρεύματα σφάλματος από τα ρεύματα εισόδου μέσω πραγματικού χρόνου ανίχνευσης του περιεχομένου της δευτερογενούς αρμονικής στα ρεύματα διαφοράς. Οι βασικές χαρακτηριστικές περιλαμβάνουν:
- Ρυθμιζόμενο όριο περιεχομένου αρμονικών (15%-20%) προσαρμοσμένο στα χαρακτηριστικά του μετατροπέα.
- Ανάλυση αρμονικών με βάση το Fourier transform, εξασφαλίζοντας ακρίβεια ανίχνευσης.
- Δυναμική λογική περιορισμού για την πρόληψη λανθασμένης λειτουργίας προστασίας.
Αποτελέσματα Εφαρμογής: Σε ένα παράδειγμα προστασίας μετατροπέων 765kV υπερψηλής έντασης, αυτή η τεχνολογία μείωσε τα ποσοστά λανθασμένης λειτουργίας κατά 82%, ενισχύοντας σημαντικά την αξιοπιστία της προστασίας.
2.2 Σύστημα Ανίχνευσης Καθυστέρησης CT με Προσαρμοστικό Ρυθμό
Βασιζόμενο στην ανάλυση της διαστροφής του ρυθμού ρεύματος και την παρακολούθηση του φορτίου CT πριν από το σφάλμα, αυτό το σύστημα προσαρμόζει δυναμικά τους συντελεστές περιορισμού:
- Παρακολουθεί τη λειτουργία των CT σε πραγματικό χρόνο για την αναγνώριση χαρακτηριστικών καθυστέρησης.
- Χρησιμοποιεί υπολογισμό του ρυθμού διαστροφής για ακριβή κρίση καθυστέρησης.
- Προσαρμόζει δυναμικά τους παραμέτρους προστασίας για να εξασφαλίσει αξιοπιστία κατά την καθυστέρηση.
Μετρήσεις Απόδοσης: Σε εφαρμογές υπερψηλής έντασης, αυτή η μέθοδος εξασφαλίζει αξιόπιστη λειτουργία ακόμη και κατά την σοβαρή καθυστέρηση CT, μειώνοντας τον χρόνο λειτουργίας σε 12ms και βελτιώνοντας σημαντικά την ταχύτητα ανταπόκρισης σε σφάλματα.
2.3 Σύστημα Ολοκληρωμένης Προστασίας με Θερμομετρία Με Οπτικούς Ινώδες
Ενσωματωμένοι αισθητήρες με κατανεμημένους οπτικούς ινώδες σε κρίσιμες θέσεις πλεξίδων μετατροπέων για πραγματικό χρόνο θερμομετρία:
- Ευθεία μέτρηση των θερμοκρασιών ζωνών θερμοκέντρων με ακρίβεια ±1°C.
- Πολυεπίπεδα όρια θερμοκρασίας (π.χ., 140°C για ενεργοποίηση).
- Ενσωμάτωση με προστασία με διαφορά για επιταχυνμένη ενεργοποίηση βάσει της θερμοκρασίας.
- Αυτόματη ενεργοποίηση συστήματος ψύξης για την πρόληψη αύξησης θερμοκρασίας.
Πρακτικά Αποτελέσματα: Η εφαρμογή σε μια σταθμός μετατροπής παρατάθηκε την ζωή λειτουργίας του μετατροπέα κατά 30% και πρόλαβε πτώσεις απόλυτης λόγω υπερθέρμανσης.
3. Τεχνικά Πλεονεκτήματα
- Ενισχυμένη Αξιοπιστία: Πολλαπλά μηχανήματα προστασίας συνεργάζονται για την εξάλειψη των ελλείψεων μονής προστασίας.
- Γρήγορη Ανταπόκριση: Αλγόριθμοι επεξεργασίας δεδομένων υψηλής ταχύτητας μειώνουν σημαντικά τον χρόνο λειτουργίας.
- Προσαρμοστικότητα: Αυτόματη προσαρμογή των παραμέτρων προστασίας βάσει των συνθηκών λειτουργίας.
- Προληπτική Προστασία: Η θερμομετρία επιτρέπει την πρόβλεψη σφαλμάτων, μετατρέποντας την παθητική προστασία σε προληπτική.
4. Παραδείγματα Εφαρμογών
Αυτή η λύση έχει εφαρμοστεί επιτυχώς σε πολλά έργα υπερψηλής έντασης και σε υπερψηλής έντασης υποσταθμείς 765kV. Τα λειτουργικά δεδομένα δείχνουν:
- Σωστό ποσοστό λειτουργίας 99,98%.
- Μέσος χρόνος αναγνώρισης σφάλματος μειώθηκε κατά 40%.
- Τα περιστατικά λανθασμένης λειτουργίας μειώθηκαν κατά πάνω από 85%.
- Σημαντική επέκταση της ζωής λειτουργίας των εξοπλισμών.
