Dönüşümçüler için Mikrobilgisayar Tabanlı Koruma Çözümü
- Arka Plan ve Temel Zorluklar
Dönüşümler, güç sistemlerinin kritik bileşenleridir ve güvenilir işlemesi ağ güvenliğine hayati öneme sahiptir. Geleneksel dönüşüm koruması, dahili kısa devre akım tanıma, dolambaç akım ayrımı, aşırı yük koruması ve CT doygunluğu sorunları gibi birçok teknik zorluğa karşı karşıya kalır. Özellikle geleneksel yüzde diferansiyel koruma, harmonik interferans etkisine karşı hassas olup, bu da koruma sisteminin yanlış çalışmasına veya çalışmamasına neden olabilir, bu durum sistemin istikrarını ciddi şekilde tehlikeye atar.
2. Çözüm Genel Bakış
Bu çözüm, gelişmiş mikrobilgisayar tabanlı koruma teknolojisini kullanarak, kapsamlı bir dönüşüm koruması sağlamak için birden fazla teknikleri entegre eder. Üç temel modülden oluşur: harmonik kısıtlı diferansiyel koruma, uyarlanabilir CT doygunluğu tespit sistemi ve optik fiber sıcaklık izleme entegre koruma.
2.1 Harmonik Kısıtlı Diferansiyel Koruma Teknolojisi
İkinci harmonik engelleme teknolojisini kullanarak, bu yöntem, diferansiyel akımlardaki ikinci harmonik içeriği üzerinde gerçek zamanlı tarama yaparak arızalı akımları dolambaç akımlarından etkili bir şekilde ayırt eder. Önemli özellikleri şunlardır:
- Dönüşüm özelliklerine göre (15%-20%) ayarlanabilir harmonik içerik eşiği.
- Tespit doğruluğunu sağlayarak Fourier dönüştürücüsüne dayalı harmonik analiz.
- Korumanın yanlış çalışmasını önlemek için dinamik engelleme mantığı.
Uygulama Sonuçları: 765kV ultra yüksek voltajlı bir dönüşüm koruma örneğinde, bu teknoloji yanlış çalışma oranlarını %82'ye indirerek koruma güvenilirliğini önemli ölçüde artırdı.
2.2 Uyarlanabilir CT Doygunluğu Tespit Sistemi
Akım dalga formu bozulması analizi ve öncül CT yük izlemeye dayanarak, bu sistem dinamik olarak kısıtlama katsayılarını ayarlar:
- CT işletim durumunu gerçek zamanlı izleyerek doyum karakteristiklerini belirler.
- Duyarlı doyum değerlendirme için dalga formu bozulma oranı hesaplaması kullanır.
- Doygunluk koşulları altında güvenilirliği sağlamak için koruma parametrelerini dinamik olarak ayarlar.
Başarı Ölçütleri: UHV uygulamalarında, bu yöntem ciddi CT doygunluğu altında bile güvenilir işlemeyi sağlar, işlem süresini 12ms'ye indirir ve arıza tepki hızını önemli ölçüde artırır.
2.3 Optik Fiber Sıcaklık İzleme Entegre Koruma Sistemi
Kritik dönüşüm sarım yerlerine dağıtılmış optik fiber sensörler, gerçek zamanlı sıcaklık izlemesi için kullanılır:
- ±1°C doğrulukla sarım sıcak nokta sıcaklıklarının doğrudan ölçümü.
- Çok seviyeli sıcaklık eşiği (örneğin, 140°C trip ayarı).
- Sıcaklığa dayalı hızlandırılmış tripping için diferansiyel koruma ile entegrasyon.
- Sıcaklık yükselmesini önlemek için otomatik soğutma sistemi aktivasyonu.
Pratik Sonuçlar: Bir dönüştürücü istasyonunda uygulanmasında, dönüşümün hizmet ömrünü %30'a kadar uzattı ve aşırı ısınmadan kaynaklanan yalıtım arızalarını önledi.
3. Teknik Avantajlar
- Güvenilirliğin Artışı: Birden fazla koruma mekanizması tek başına koruma eksikliklerini azaltmak için birlikte çalışır.
- Hızlı Tepki: Yüksek hızlı veri işleme algoritmaları, işlem süresini önemli ölçüde azaltır.
- Uyumluluk: İşletim koşullarına bağlı olarak koruma parametrelerini otomatik olarak ayarlar.
- Önleyici Koruma: Sıcaklık izlemesi, pasif korumayı aktif önlemeyle dönüştürerek arıza tahminini sağlar.
4. Uygulama Örnekleri
Bu çözüm, birden fazla UHV projesi ve 765kV ultra yüksek voltajlı trafo merkezlerinde başarıyla uygulanmıştır. İşletim verileri göstermektedir:
- %99,98 doğru işlem oranı.
- Ortalama arıza tanıma süresi %40 azaltılmıştır.
- Yanlış işlem olayları %85'in üzerinde azalmıştır.
- Ekipman hizmet ömrünün önemli ölçüde uzatılması.
