פתרון הגנה המבוסס על מיקרו-מחשב עבור טרנספורמרים
- רקע ומורכבות המפתח
トランスフォーマーは電力システムの重要な構成要素であり、その信頼性のある動作はグリッドのセキュリティにとって不可欠です。従来のトランスフォーマ保護は、内部ショートサーキット電流の識別、インラッシュ電流の判別、過負荷保護、およびCT飽和問題を含む複数の技術的課題に直面しています。特に、従来のパーセンテージ差動保護は高調波干渉に対して脆弱であり、これが保護システムの誤動作または動作不能につながり、システムの安定性を大幅に損なう可能性があります。
2. סקירת הפתרון
הפתרון הזה משתמש בטכנולוגיה מתקדמת של הגנה מבוססת מחשב מיקרו, שמקבלת על עצמה אינטגרציה של טכניקות רבות כדי להשיג הגנה מקיפה על המומר. הוא מורכב משלושה מודולים עיקריים: הגנה דיפרנציאלית מצומצמת הרמוניות, מערכת זיהוי התאמה אוטומטית לספיגה של CT, והגנה משולבת עם מעקב אחר הטמפרטורה באמצעות אופטי.
2.1 טכנולוגיית הגנה דיפרנציאלית מצומצמת הרמוניות
באמצעות שימוש בטכנולוגיית בלוקינג הרמוניה שניה, השיטה הזו מבדילה בצורה יעילה בין זרמי תקלה לזרמי אינראש על ידי מדידת תוכן ההרמוניה השנייה בזרמים הדיפרנציאליים בזמן אמת. תכונות מפתח כוללות:
- סף התוכן ההרמוניابل (15%-20%) ניתן להתאמה בהתאם לתכונות המומר.
- ניתוח הרמוני מבוסס טרנספורמציה פורייה מבטיח דיוק בזיהוי.
- לוגיקה חסימה דינמית למנוע מהגנה לא מתבצעת נכון.
תוצאות יישום: בדוגמה להגנה על מומר מתח גבוה מאוד של 765kV, הטכנולוגיה הזו הקטינה את קצב הפעולה לא נכונה ב-82%, ומשפרת באופן משמעותי את האמינות של ההגנה.
2.2 מערכת זיהוי התאמה אוטומטית לספיגה של CT
מבוססת על ניתוח עיוות צורת הזרם ועל מעקב אחר עומס CT לפני התקלה, המערכת הזאת מתקנת באופן דינמי מקדם מגבלה:
- מעקב בזמן אמת מצב הפעילות של CT לזהות מאפייני ספיגה.
- שימוש בחישוב קצב עיוות הצורה לחישוב מדויק של ספיגה.
- התאמה דינמית של פרמטרי הגנה כדי להבטיח אמינות בתנאי ספיגה.
מדדי ביצועים: בשימוש במתח גבוה מאוד, השיטה הזו מבטיחה פעולה אמינה אפילו בתנאי ספיגה קשים של CT, מפחיתה את זמן הפעולה ל-12 מילישניות ומשפרת באופן משמעותי את מהירות התגובה לתקלה.
2.3 מערכת הגנה משולבת עם מעקב אחר הטמפרטורה באמצעות אופטי
חיישנים אופטיים מפוזרים מוטמעים במקומות קריטיים של הסיבובים של המומר למעקב בזמן אמת אחר הטמפרטורה:
- מדידה ישירה של נקודות חמות בסיבובים עם דיוק של ±1°C.
- סף טמפרטורה רב-מימדי (למשל, הגדרת כיבוי של 140°C).
- שילוב עם הגנה דיפרנציאלית להאצת כיבוי בהתאם לטמפרטורה.
- הפעלת מערכת קירור אוטומטית למנוע עלייה בטמפרטורה.
תוצאות מעשיות: יישום בתחנת המרה הגדיל את חיי המומר ב-30% והחיסל כשלים של מבודדים עקב חום מוגבר.
3. יתרונות טכנולוגיים
- אמינות מוגברת: מנגנונים מרובים של הגנה עובדים יחד כדי להפחית את החסרונות של הגנה אחת.
- תגובה מהירה: אלגוריתמים של עיבוד נתונים במהירות גבוהה מפחיתים משמעותית את זמן הפעולה.
- תאימות: התאמה אוטומטית של פרמטרי הגנה בהתאם לתנאי פעולה.
- הגנה מניעה: מעקב אחר הטמפרטורה מאפשר 예측 고장, 패시브 보호를 능동적인 예방으로 바꿉니다.
4. מקרי יישום
הפתרון הזה הושלם בהצלחה בפרויקטים רבים של מתח גבוה מאוד ובתחנות מתח גבוה מאוד של 765kV. נתוני פעילות מראים:
- קצב הפעולה הנכון עומד על 99.98%.
- זמן הזיהוי הממוצע של תקלה פחת ב-40%.
- האירועים של הפעולה לא נכונה ירדו ביותר מ-85%.
- האריכת חייהם המשמעותית של הציוד.
