ระบบป้องกันที่ใช้ไมโครคอมพิวเตอร์สำหรับหม้อแปลง

1. พื้นหลังและความท้าทายหลัก​
   หม้อแปลงเป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบพลังงานไฟฟ้า และการดำเนินงานที่เชื่อถือได้ของมันเป็นสิ่งจำเป็นต่อความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า การป้องกันหม้อแปลงแบบดั้งเดิมเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคหลายอย่าง รวมถึงการระบุกระแสไฟฟ้าลัดวงจรภายใน การแยกแยะกระแสไฟฟ้าเร่ง การป้องกันการโหลดเกิน และปัญหาการอิ่มตัวของ CT โดยเฉพาะการป้องกันแบบเปอร์เซ็นต์ความแตกต่างแบบดั้งเดิมมีความไวต่อสัญญาณฮาร์โมนิกซึ่งอาจทำให้ระบบป้องกันทำงานผิดพลาดหรือไม่ทำงาน ทำให้ความเสถียรของระบบลดลงอย่างมาก

​2. ภาพรวมของโซลูชัน​
โซลูชันนี้ใช้เทคโนโลยีการป้องกันขั้นสูงบนคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก รวมเทคนิคหลายอย่างเพื่อให้การป้องกันหม้อแปลงที่ครอบคลุม มีโมดูลหลักสามโมดูล ได้แก่ เทคโนโลยีการป้องกันแบบความแตกต่างที่จำกัดด้วยฮาร์โมนิก ระบบตรวจจับการอิ่มตัวของ CT แบบปรับตัว และระบบป้องกันแบบบูรณาการสำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิด้วยใยแก้วนำแสง

​2.1 เทคโนโลยีการป้องกันแบบความแตกต่างที่จำกัดด้วยฮาร์โมนิก​
โดยใช้เทคโนโลยีการป้องกันด้วยฮาร์โมนิกลำดับที่สอง วิธีนี้สามารถแยกแยะระหว่างกระแสไฟฟ้าจากความผิดปกติและกระแสไฟฟ้าเร่งได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการตรวจสอบเนื้อหาของฮาร์โมนิกลำดับที่สองในกระแสความแตกต่างแบบเรียลไทม์ คุณสมบัติหลัก ได้แก่:

• ระดับฮาร์โมนิกที่ปรับได้ (15%-20%) ตามลักษณะของหม้อแปลง
• การวิเคราะห์ฮาร์โมนิกบนพื้นฐานของการแปลงฟูเรียร์เพื่อความแม่นยำในการตรวจจับ
• ตรรกะการป้องกันแบบไดนามิกเพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดของระบบป้องกัน

​ผลการใช้งาน:​​ ในกรณีของการป้องกันหม้อแปลงแรงดันสูงมาก 765kV เทคโนโลยีนี้ลดอัตราการทำงานผิดพลาดลง 82% ทำให้ความเชื่อถือได้ในการป้องกันเพิ่มขึ้นอย่างมาก

​2.2 ระบบตรวจจับการอิ่มตัวของ CT แบบปรับตัว​
บนพื้นฐานของการวิเคราะห์การบิดเบือนของสัญญาณกระแสและการตรวจสอบโหลดของ CT ก่อนเกิดความผิดปกติ ระบบจะปรับค่าสัมประสิทธิ์การจำกัดแบบไดนามิก:

• ตรวจสอบสถานะการทำงานของ CT แบบเรียลไทม์เพื่อระบุลักษณะการอิ่มตัว
• ใช้การคำนวณอัตราการบิดเบือนของสัญญาณกระแสเพื่อการตัดสินใจที่แม่นยำ
• ปรับค่าพารามิเตอร์การป้องกันแบบไดนามิกเพื่อความเชื่อถือได้ภายใต้สภาพการอิ่มตัว

​ค่าสถิติประสิทธิภาพ:​​ ในแอปพลิเคชันแรงดันสูงมาก วิธีนี้รับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้แม้ภายใต้สภาพการอิ่มตัวของ CT ที่รุนแรง ลดเวลาการทำงานเหลือภายใน 12ms และเพิ่มความเร็วในการตอบสนองต่อความผิดปกติอย่างมาก

​2.3 ระบบป้องกันแบบบูรณาการสำหรับการตรวจสอบอุณหภูมิด้วยใยแก้วนำแสง​
เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงกระจายตัวถูกฝังไว้ในตำแหน่งที่สำคัญของขดลวดหม้อแปลงเพื่อการตรวจสอบอุณหภูมิแบบเรียลไทม์:

• วัดอุณหภูมิจุดร้อนของขดลวดโดยตรงด้วยความแม่นยำ ±1°C
• ระดับอุณหภูมิหลายระดับ (เช่น การตั้งค่าการทริปที่ 140°C)
• บูรณาการกับการป้องกันแบบความแตกต่างเพื่อการทริปที่เร็วขึ้นตามอุณหภูมิ
• เปิดใช้งานระบบทำความเย็นอัตโนมัติเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ

​ผลการใช้งานจริง:​​ การใช้งานที่สถานีแปลงกำลังขยายอายุการใช้งานของหม้อแปลงขึ้น 30% และป้องกันการชำรุดของฉนวนจากการร้อนเกิน

​3. ข้อได้เปรียบทางเทคนิค​

1. ​ความเชื่อถือได้ที่เพิ่มขึ้น:​​ กลไกการป้องกันหลายรายการทำงานร่วมกันเพื่อลดข้อบกพร่องของการป้องกันแบบเดียว
2. ​การตอบสนองอย่างรวดเร็ว:​​ อัลกอริทึมการประมวลผลข้อมูลความเร็วสูงลดเวลาการทำงานอย่างมาก
3. ​ความยืดหยุ่น:​​ การปรับค่าพารามิเตอร์การป้องกันแบบอัตโนมัติตามสภาพการทำงาน
4. ​การป้องกันแบบป้องกัน:​​ การตรวจสอบอุณหภูมิช่วยในการคาดการณ์ความผิดปกติ ทำให้การป้องกันแบบพาสซีฟกลายเป็นการป้องกันแบบแอคทีฟ

​4. กรณีการใช้งาน​
โซลูชันนี้ได้รับการนำไปใช้ในโครงการแรงดันสูงมากหลายแห่งและสถานีหม้อแปลงแรงดันสูงมาก 765kV ข้อมูลการดำเนินงานแสดงว่า:

• อัตราการดำเนินงานที่ถูกต้อง 99.98%
• ระยะเวลาการระบุความผิดปกติเฉลี่ยลดลง 40%
• เหตุการณ์การดำเนินงานผิดพลาดลดลงกว่า 85%
• การขยายอายุการใช้งานของอุปกรณ์อย่างมาก