ما هي طرق وتطبيقات مخططات حماية المحولات؟

طرق الحماية المشتركة للمحولات

تشمل ظروف التشغيل غير الطبيعية للمحولات في المقام الأول الحمل الزائد ، أو التيار الزائد الناتج عن الدوائر القصيرة الخارجية ، أو الجهد الزائد للنقطة المحايدة بسبب الدوائر القصيرة للأرض الخارجية ، أو انخفاض مستوى الزيت من تسرب الخزانات ، أو ارتفاع درجة الحرارة الناتجة عن فشل نظام التبريد. بالإضافة إلى ذلك ، قد تعاني المحولات ذات السعة الكبيرة ، التي تتميز بكثافة التدفق المغناطيسي التشغيلي عالي التصنيف ، عن أخطاء الإفراط في الإثارة أثناء عملية الجهد الزائد أو منخفض التردد ، حيث تتناسب كثافة التدفق المغناطيسي التشغيلي بشكل مباشر مع نسبة الجهد إلى التردد. لمعالجة هذه الشروط ، تستخدم المحولات الكبيرة عادة مخططات الحماية التالية: '

I. حماية الغاز (ترحيل Buchholz)

يحمي من الدوائر القصيرة الداخلية وانخفاض مستوى الزيت في المحول.



الثاني. الحماية التفاضلية وحماية الرحلة الفورية الحالية

يحمي من الدوائر القصيرة من الطور إلى المرحلة في اللفات أو الخيوط الطرفية ، والدوائر القصيرة الأرضية في الأنظمة الحالية لتيار الصدع المرتفع ، ودوائر قصيرة بين اللفات.



ثالثا. حماية التيار الزائد

ضمانات ضد دوائر قصيرة من الطور إلى الطور القصير وتعمل كحماية احتياطية لحماية الغاز والحماية التفاضلية (أو حماية الرحلة الفورية الحالية).



رابعا. تسلسل الصفر الحماية الحالية

يحمي من الدوائر القصيرة الأرضية ذات الطور الواحد الخارجي في الأنظمة الحالية الصدعية الأرضية المرتفعة.



خامسا حماية الحمل الزائد

المراقبة ظروف الحمل الزائد المتماثل وتشكل إشارة إنذار فقط.



السادس. حماية الإفراط في الإثارة

يمنع الإفراط في الإفراط في المحول من تجاوز الحدود المسموح بها.

طرق حماية المحولات الشائعة I : حماية ترحيل Buchholz

تكتشف حماية ترحيل Buchholz العديد من الأعطال الداخلية وخفض مستوى الزيت في خزانات المحولات. يجب أن تكون جميع المحولات المملوءة بالزيت تصنيفها 0.8mva وما فوق ، وكذلك المحولات التي تم تصنيفها على الزيت التي تم تصنيفها 0.4mva وما فوق تثبيت في ورش العمل ، بحماية من ترحيل Buchholz. في حالة تراكم الغاز البسيط أو انخفاض مستوى الزيت الناجم عن أخطاء الخزان الداخلية ، يجب أن تنشط الحماية على الفور إشارة إنذار. عندما يحدث توليد غاز كبير ، يجب أن تقوم الحماية برحلة جميع قواطع الدوائر على جميع جوانب المحول. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أيضًا تزويد المحولات المملوءة بالزيت مع الأجهزة المتغيرة على الحمل على حماية ترحيل Buchholz.

طرق حماية المحولات الشائعة II: الحماية التفاضلية الطولية أو حماية الرحلة الفورية الحالية

الحماية التفاضلية الطولية أو حماية الرحلة الفورية الحالية التي تستجيب لأخطاء الدائرة القصيرة في خيوط المحولات ، البطانات ، واللفات الداخلية. يجب على الحماية على الفور رحلة جميع قواطع الدوائر على جميع جوانب المحول.

1. يجب تثبيت حماية الرحلة الفورية الحالية لـ:

• محولات خدمة المصنع أقل من 6.3mva تعمل بالتوازي

• محولات مصنع الاستعداد أقل من 10MVA تعمل بشكل فردي
  عندما يتجاوز وقت حماية النسخ الاحتياطي 0.5 ثانية.

2. يجب تثبيت الحماية التفاضلية الطولية لـ:

• محولات خدمة المصنع ≥ 6.3mva تعمل بالتوازي

• محولات المصنع الاستعداد ≥10MVA تعمل بشكل فردي

• المحولات ≥2MVA حيث تفشل حماية الرحلة الفورية الحالية متطلبات الحساسية

3. يمكن تثبيت حماية تفاضلية طولية مزدوجة للمحولات ذات التصنيفات الجانبية عالية الجهد ≥330kV.

4. حماية وحدة التحويل المولد:

• مع قاطع دائرة التحويل المولد: حماية تفاضلية منفصلة للمولد

• بدون قاطع دائرة التحويل المولد:

• ≤100MVA وحدات: الحماية التفاضلية المشتركة

• وحدة 100MVA: الحماية المشتركة + المولد المنفصل التفاضلي

• وحدات 200-300MVA: حماية تفاضلية محول مخصصة اختيارية (حماية مزدوجة عالية السرعة)

طرق حماية المحولات الشائعة III : الحماية الزائدة

الحماية ضد دوائر قصيرة من الطور إلى المرحلة في المحولات ، بمثابة نسخ احتياطي لحماية ترحيل بوخهولز وحماية التفاضلية الطولية (أو حماية الرحلة الفورية الحالية) ، بما في ذلك:

الحماية الزائدة

· حماية التيار الزائد المنشط منخفض الجهد

· الحماية الزائدة التي تنشط الجهد المركب

· تسلسل سلبي الحماية الحالية

· حماية المعاوقة

يجب أن يعمل نظام الحماية مع تعثر من جميع قواطع الدوائر.

1. يوصى بحماية التيار الزائد للمحولات التي تدور حولها.

2. يجب تطبيق الحماية الزائدة التي تنشط الجهد المركب على:

• المحولات المتابعة

• نظام المحولات المتداخلة

• المحولات التي تنحدر حيث تفشل الحماية الزائدة القياسية متطلبات الحساسية

3. يمكن استخدام الحماية الحالية السلبية للتسلسل والحماية الزائدة التي يتم تنشيطها في الجهد المنخفض المرحلة الواحدة لمحولات الخطوة التي تم تصنيفها ≥ 63mva.

4. قد يتم استخدام حماية المعاوقة عندما لا يمكن للحماية المدرجة في البندين 2 و 3 تلبية المعايير الحساسية أو الانتقائية.

طرق حماية المحولات الشائعة الرابع : الحماية الحالية من التسلسل الصفري

الحماية الحالية من التسلسل الصفري للكشف عن أخطاء الأرض الخارجية في المحولات ضمن الأنظمة المؤرئة بشكل فعال. في أنظمة الطاقة التي تم تصنيفها 110 كيلو فولت وما فوق مع تأريض فعال ، حيث قد تعمل المحولات مع تأريض محايد ، يجب تثبيت حماية تيار التسلسل الصفري للمحولات لأعلى/لأسفل مع مصادر الطاقة على جانبين أو ثلاثة. تعمل هذه الحماية كحماية احتياطية للحماية الأولية للمحول والمكونات المجاورة.

تشير الحماية الحالية للسلسلة الصفرية إلى جهاز حماية يعمل على أساس التيارات الصفر الناتجة التي تم إنشاؤها خلال الأعطال الأرضية. في دوائر الكابلات ، يتم استخدام المحولات الحالية المتسلسل الصفري (ZCTS) لتنفيذ حماية الصدع الأرضي. يتم تثبيت ZCT حول كابل من ثلاثة نواة ، مع توصيل التتابع الحالي باللف الثانوي.

طرق حماية المحولات الشائعة الخامس : حماية الحمل الزائد

بالنسبة للمحولات التي تبلغ سعة 400 كيلو فولت أمبير فما فوق ، عند التشغيل بالتوازي أو بشكل منفصل كطاقة احتياطية للأحمال الأخرى ، يجب تثبيت حماية الحمل الزائد وفقًا لحالات التحميل الزائد المحتملة. بالنسبة للمحولات التلقائية والمحولات المتعددة المتعددة ، يجب أن يكون جهاز الحماية قادرًا على عكس الوضع الزائد لللف الشائع وكل جانب.

في معظم الحالات ، يكون تيار الحمل الزائد للمحول متماثلًا في ثلاث مراحل ، لذلك تحتاج حماية الحمل الزائد فقط إلى توصيل تيار مرحلة واحدة ، واستخدام ترحيل تيار لتحقيقه ، وتطبيق تأخير معين على الإشارة. عند اختيار جانب لتثبيت الحماية ، ينبغي اعتبار أنه يمكن أن يعكس الوضع الزائد لجميع لفائف على جميع جوانب المحول. في المحطات الفرعية دون موظفي الخدمة العادية ، يمكن تنشيط حماية الحمل الزائد لرحلة أو فصل الأحمال الجزئية عند الضرورة.

طرق حماية المحولات الشائعة VI : حماية الإفراط في الإثارة

في التصميم الحالي للمحولات الكبيرة ، من أجل توفير المواد ، وتقليل التكاليف ، وتقليل وزن النقل ، تم تصميم كثافة التدفق المغناطيسي العاملة في العمال الحديد لتكون مرتفعة نسبيًا ، حوالي 1.7-1.8 طن ، بالقرب من كثافة التدفق المغناطيسي المشبع (1.9-2 طن). لذلك ، في ظل ظروف الجهد الزائد ، من السهل توليد الإفراط في الإثارة. بسبب منحنى المغنطيسية الصلب نسبيًا ، أثناء الإفراط في الإثارة ، تنخفض مقاومة الإثارة بسبب تشبع الأساس الحديدي ، ويزداد تيار الإثارة بسرعة. عندما تصل الكثافة المغناطيسية العاملة إلى 1.3 إلى 1.4 أضعاف الكثافة المغناطيسية الطبيعية ، يمكن أن يصل تيار الإثارة إلى مستوى التيار المقنن.

ثانياً ، نظرًا لحقيقة أن تيار الإثارة غير ذكي ويحتوي على العديد من المكونات التوافقية عالية الترتيب ، فإن الخسائر التيار الدوامة في قلب الحديد والمكونات المعدنية الأخرى تتناسب مع مربع التردد ، والتي يمكن أن تسبب ارتفاع درجة حرارة الجوهر الحديد ، والمكونات المعدنية ، ومواد العزل. إذا كان عامل الإفراط في الإثارة مرتفعًا ومدة طويلة جدًا ، فقد يضر المحول. لذلك ، المحولات مع ارتفاع

يجب تجهيز جانب الجهد من 500 كيلو فولت بحماية الإفراط في الإثارة.

الغرض من تثبيت حماية الإفراط في الإفراط في المحول هو اكتشاف حالة الإفراط في الإثارة للمحول ، وإصدار إشارات على الفور أو تعمل على التعثر ، بحيث لا يتجاوز الإفراط في الإثارة للمحول الحد المسموح به ، ومنع الضرر للمحول بسبب الإفراط في الإثارة.