Mikrobaseret beskyttelsesløsning for transformatorer
- Bakgrunn og kjerneutfordringer
Transformatorer er viktige komponenter i kraftsystemer, og deres pålitelige drift er essensiell for nettets sikkerhet. Tradisjonell transformatorbeskyttelse står overfor flere tekniske utfordringer, inkludert identifisering av interne kortslutningsstrømmer, skjelvingstrømsdiskriminering, overbelastningsbeskyttelse og CT-mettspørsmål. Spesielt er konvensjonell prosentvis differensialbeskyttelse følsom for harmonisk støy, noe som kan føre til at beskyttelsessystemet misfungerer eller ikke fungerer, noe som alvorlig svekker systemets stabilitet.
2. Løsningsoversikt
Denne løsningen bruker avansert mikrodatormbasert beskyttelseteknologi, som integrerer flere teknikker for å oppnå helhetlig transformatorbeskyttelse. Den består av tre kjerneenheter: harmonisk begrenset differensialbeskyttelse, adaptiv CT-mettspørselsdeteksjonssystem og fiberbaseret temperaturmonitoring med integrert beskyttelse.
2.1 Harmonisk begrenset differensialbeskyttelsesteknologi
Ved å bruke andreharmonisk blokkeringsteknologi, skiller denne metoden effektivt feilstrøm fra indusjonsstrøm ved sanntidssporing av andreharmonisk innhold i differensialstrømmen. Nøkkelmerknader inkluderer:
- Justerbar harmonisk innholdsgrense (15%-20%) tilpasset transformatoregenskaper.
- Fourier-transformasjonsbasert harmonisk analyse som sikrer deteksjonsnøyaktighet.
- Dynamisk blokkeringlogikk for å unngå beskyttelsesmisfunksjon.
Anvendelsesresultater: I et 765kV ekstremhøyspennings-transformatorbeskyttelseseksempel reduserte denne teknologien misfunksjonsfrekvensen med 82%, noe som betydelig forbedret beskyttelsesrelatibiliteten.
2.2 Adaptiv CT-mettspørselsdeteksjonssystem
Basert på analyse av strømformbryting og forhåndsfeil CT-belastningsovervåking, justerer dette systemet dynamisk begrensningseffekter:
- Sanntidsmonitoring av CT-driftsstatus for å identifisere mettegenskaper.
- Bruk av formbrytingsgradsberegning for nøyaktig mettdommer.
- Dynamisk justering av beskyttelsesparametre for å sikre pålitelighet under mettforhold.
Ytelsesindikatorer: I EHS-applikasjoner sikrer denne metoden pålitelig drift selv under sterkt CT-mett, reduserer operasjonstiden til under 12ms og forbedrer betydelig feilresponsfarten.
2.3 Fiberbaseret temperaturmonitoring med integrert beskyttelse
Distribuerte fiberbaserede sensorer er inbeddete i kritiske transformatorspolelokaliseringer for sanntidstemperaturmonitoring:
- Direkte måling av spolevarmeplektemperaturer med ±1°C nøyaktighet.
- Flernivåtemperaturgrenser (f.eks. 140°C trippinnstilling).
- Integrasjon med differensialbeskyttelse for akselerert tripping basert på temperatur.
- Automatisk kjølesystemaktivitetsstart for å forebygge temperaturøkning.
Praktiske resultater: Implementering ved en omdannerstasjon forlengte transformatorlivstiden med 30% og forhindret isoleringsfeil på grunn av overoppvarming.
3. Tekniske fordeler
- Forbedret pålitelighet: Flere beskyttelsesmekanismer samarbeider for å mildne enkeltbeskyttelsesmessige mangler.
- Hurtig respons: Høyhastighetsdatabehandlingsalgoritmer reduserer betydelig operasjonstiden.
- Tilpasning: Automatisk justering av beskyttelsesparametre basert på driftsforhold.
- Forebyggende beskyttelse: Temperaturmonitoring muliggjør feilforutsigelse, transformerer passiv beskyttelse til aktiv forebygging.
4. Anvendelseseksempler
Denne løsningen har blitt vellykket implementert i flere EHS-prosjekter og 765kV ekstremhøyspennings-understasjoner. Driftsdata viser:
- Korrekt funksjonsrate på 99,98%.
- Gjennomsnittlig feilidentifikasjonstid redusert med 40%.
- Misfunksjoner redusert med over 85%.
- Betydelig forlenget utstyrslevetid.
