Datorbāzes aizsardzības risinājums transformatoriem

1. Fons un galvenie izaicinājumi​
   Transformatori ir kritiski svarīgi komponenti elektrotīkliem, un to droša darbība ir būtiska tīkla drošībai. Parastajai transformatoru aizsardzībai ir jāveic vairāki tehniski izaicinājumi, tostarp iekšējo īsās slodzes strāvas identifikācija, ieplūstošās strāvas atšķiršana, pārmērīgas slodzes aizsardzība un CT satura problēmas. Vakarā izmantotā procentuālā diferenciālā aizsardzība ir neskaidra harmoniskām interferencēm, kas var novest pie aizsardzības sistēmas nepareizas darbības vai neizpildes, smagi apdraudot sistēmas stabilitāti.

​2. Risinājuma pārskats​
Šis risinājums izmanto moderno mikrodatoru aizsardzības tehnoloģiju, integrējot vairākas metodes, lai sasniegtu visaptverošu transformatoru aizsardzību. Tas sastāv no trim galvenajiem moduļiem: harmoniski apkarotā diferenciālā aizsardzība, adaptīva CT satura detektora sistēma un optisko šķidrumu temperatūras uzraudzības integrita aizsardzība.

​2.1 Harmoniski apkarotā diferenciālā aizsardzības tehnoloģija​
Izmantojot otrās harmonikas bloķēšanas tehnoloģiju, šī metode efektīvi atšķir kļūdu strāvu no ieplūstošās strāvas, reala laika otrās harmonikas daudzuma izmērīšanā diferenciālajā strāvā. Galvenās īpašības ietver:

• Pielāgotu harmoniskā daudzuma sliekstu (15%-20%) pielāgošanu transformatora raksturlielumiem.
• Fourier transformācijas balstītu harmonisko analīzi, nodrošinot izmērījumu precizitāti.
• Dinamisku bloķēšanas loģiku, lai novērstu aizsardzības sistēmas nepareizu darbību.

​Lietojuma rezultāti:​​ 765kV ultravoltāgā transformatora aizsardzības piemērā šī tehnoloģija samazināja nepareizo darbību rādītājus par 82%, būtiski palielinot aizsardzības uzticamību.

​2.2 Adaptīvā CT satura detektora sistēma​
Balstoties uz strāvas formas distorcijas analīzi un priekškļūdas CT slodzes uzraudzību, šī sistēma dinamiski pielāgo apkarosanas koeficientus:

• Reālajā laikā sekina CT darbības statusu, identificējot satura raksturlielumus.
• Izmanto formas distorcijas rādītāju aprēķināšanu, lai precīzi noteiktu saturu.
• Dinamiski pielāgo aizsardzības parametrus, lai nodrošinātu uzticamību saturā.

​Rādītāji:​​ UHV lietojumos šī metode nodrošina uzticamu darbību pat smagās CT satura apstākļos, samazinot darbības laiku līdz 12ms un būtiski palielinot kļūdas reaģēšanas ātrumu.

​2.3 Optiskā šķidruma temperatūras uzraudzības integrita aizsardzības sistēma​
Distributīvie optiskie šķidruma sensori tiek iebūvēti kritiskajos transformatora virpes vietās, lai veiktu reālā laikā temperatūras uzraudzību:

• Tieša virpes karstāko punktu temperatūras mērīšana ar ±1°C precizitāti.
• Vairākas temperatūras slieksnes (piem., 140°C trippa iestatījums).
• Integrācija ar diferenciālo aizsardzību, lai paātrinātu trippēšanu, balstoties uz temperatūru.
• Automātisks dzesēšanas sistēmas aktivizēšana, lai novērstu temperatūras pieaugumu.

​Praktiskie rezultāti:​​ Ieviešana pretvērsā stacijā pagarināja transformatora izmantošanas laiku par 30% un novērsa izolācijas kļūdas, kas izraisītas pārkarstīšanos.

​3. Tehniskās priekšrocības​

1. ​Palielināta uzticamība:​​ Vairākas aizsardzības mehānismu darbība kopā mazina viena aizsardzības trūkumu.
2. ​Ātra reaģēšana:​​ Augstā ātruma datu apstrādes algoritmi būtiski samazina darbības laiku.
3. ​Pielāgojamība:​​ Automātiska aizsardzības parametru pielāgošana, balstoties uz darbības apstākļiem.
4. ​Preventīvā aizsardzība:​​ Temperatūras uzraudzība ļauj prognozēt kļūdas, pārvēršot pasīvo aizsardzību par aktīvu preventīvo aizsardzību.

​4. Lietojuma piemēri​
Šis risinājums ir veiksmīgi ieviests vairākos UHV projektos un 765kV ultravoltāgajos pārveidošanas stacijos. Darbības dati rāda:

• 99.98% pareizo darbības rādītāju.
• Vidējais kļūdas identifikācijas laiks samazināts par 40%.
• Nepareizo darbību gadījumi samazināti par vairāk nekā 85%.
• Būtiska iekārtu izmantošanas laika pagarināšana.