110кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгийн газардуулгын аргуудыг сонгох ба хамгаалах тохиргоог оновчтой болгох

Танилцуулга

Өндөр хүчдэлийн цахилгаан системд трансформаторын төвийг сахисан цэгийн газардуулгын арга нь системийн аюулгүй байдал, найдвартай байдал, тогтвортой байдалд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. 110 кВ-ын цахилгаан системийн хувьд төвийг сахисан цэгийн газардуулгын аргыг сонгох нь тоног төхөөрөмжийн дулаалгын түвшин, хэт хүчдэлийн хамгаалалт, реле хамгаалалтын тохиргоо, цахилгаан хангамжийн найдвартай байдалд шууд нөлөөлдөг. Хятадад 110 кВ-ын системүүд нь ихэвчлэн ... ашигладаг. хэсэгчлэн үр дүнтэй газардуулгын арга, зарим трансформаторын төвийг сахисан цэгүүд шууд газардуулсан байхад зарим нь газардуулгагүй хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь хэт хүчдэлийн аюулаас урьдчилан сэргийлэхийн зэрэгцээ нэг фазын богино залгааны гүйдлийг хязгаарлах зорилготой юм.

Энэхүү нийтлэлд 110 кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгийн газардуулгын янз бүрийн аргуудын шинж чанар, давуу болон хязгаарлалтуудыг шинжлэн судалж, оновчтой хамгаалалтын тохиргооны стратегиудыг судалж, ирээдүйн хөгжлийн чиг хандлагыг танилцуулж байна.

110 кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгийн газардуулгын гол аргууд

1.1 Шууд газардуулга

Шууд газардуулгатрансформаторын төвийг сахисан цэгийг газардуулгатай шууд холбохыг хэлнэ. Энэ арга нь төвийг сахисан цэгийн потенциалыг үр дүнтэй тогтоож, нэг фазын газардуулгын эвдрэлийн үед алдаагүй фазын хүчдэлийн өсөлт нь фазын хүчдэлээс 1.4 дахин хэтрэхгүй байхыг баталгаажуулдаг. Энэ нь тоног төхөөрөмжийн дулаалгын шаардлагыг бууруулж, зардлыг бууруулахад тусалдаг.

Гэсэн хэдий ч нэг чухал сул тал нь маш өндөр нэг фазын газардуулгын хагарлын гүйдэл(хэдэн мянган ампер хүртэл), энэ нь хэлхээний таслуурын хүчин чадал болон системийн тогтвортой байдалд нөлөөлж болзошгүй. Тиймээс шууд газардуулгыг ерөнхийдөө 110 кВ ба түүнээс дээш хүчдэлийн системд ашигладаг бөгөөд энд алдааг хурдан арилгах шаардлагатай байдаг.

1.2 Газардуулгагүй төвийг сахисан

Нэгэнт газардуулаагүй систем, трансформаторын төвийг сахисан цэг нь газраас тусгаарлагдсан байдаг. Нэг фазын газардуулгын гэмтэл гарсан үед гэмтэлийн гүйдэл маш бага байдаг (голдуу системийн багтаамжийн гүйдэл) бөгөөд энэ нь системийг богино хугацаанд (ихэвчлэн 2 цаг хүртэл) ажиллуулах боломжийг олгодог. Энэ нь мэдэгдэхүйц сайжруулдаг цахилгаан хангамжийн найдвартай байдал.

Гэсэн хэдий ч газардуулаагүй системд нэг фазын газардуулгын гэмтэл нь алдаагүй фазын хүчдэлийг шугамын хүчдэлийн түвшинд хүртэл нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Хэрэв тусгаарлагч сул байвал энэ нь эвдрэлд хүргэж, фаз хоорондын гэмтэл болж хувирдаг. Нэмж дурдахад, тасалданги нуман газардуулалт нь дараах зүйлийг үүсгэж болзошгүй. нуман хэт хүчдэл, фазын хүчдэлээс 3-3.5 дахин ихэсч, трансформаторын тусгаарлагчид аюул учруулж байна.

1.3 Жижиг импедансаар газардуулга хийх

Шууд газардуулга болон газардуулаагүй системийн давуу болон сул талуудыг тэнцвэржүүлэхийн тулд импеданс газардуулгын аргаихэвчлэн ашиглагддаг. Үүнд бага эсэргүүцэл эсвэл бага реактиваар дамжуулан газардуулга орно.

• Жижиг эсэргүүцэлтэй газардуулга: Хагарлын гүйдлийг хэдэн зуун ампер хүртэл хязгаарлаж, системд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулж, хамгаалалтын хурдан ажиллагааг хангах боломжийг олгодог. Энэ арга нь хэт хүчдэлийг үр дүнтэй дарангуйлдаг бөгөөд багтаамж ихтэй гүйдэлтэй кабелийн эрчимтэй түгээлтийн сүлжээнд тохиромжтой.
• Жижиг реактив газардуулга: Индуктив гүйдлээр дамжуулан системийн багтаамжийн гүйдлийг нөхөж, нумын дахин асах магадлалыг бууруулж чадна. Энэ аргыг ихэвчлэн нөхөн төлбөртэй газардуулгын арга гэж үздэг.

Бага импедансаар газардуулга хийх нь шууд болон газардуулаагүй системийн давуу талыг хослуулсан бөгөөд хэт хүчдэлийг дарах, харьцангуй өндөр цахилгаан хангамжийн найдвартай байдлыг хангадаг. Үүнийг 110 кВ-ын системд, ялангуяа багтаамж ихтэй эсвэл өндөр чанартай цахилгаан шаарддаг системд өргөн ашигладаг.

110 кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгүүдийн 2 хамгаалалтын тохиргоо

2.1 Хэт хүчдэлийн аюул занал

110 кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгийн тусгаарлагчийн түвшин нь ихэвчлэн ... хагас дулаалгатай, тэсвэрлэх хүчдэлийн үнэлгээ нь шугамын төгсгөлийн зөвхөн гуравны нэгтэй тэнцүү байна. Энэ нь төвийг сахисан цэгийг хэт хүчдэлийн гэмтэлд өртөмтгий болгодог. Анхдагч хэт хүчдэлийн төрлүүдэд дараахь зүйлс орно.

• Цахилгаан давтамжийн хэт хүчдэлШугам солих, тэгш бус богино холболт эсвэл гэнэтийн ачааллын алдагдал зэргээс үүдэлтэй.
• Резонансын хэт хүчдэлСистемийн ажиллагаа эсвэл алдааны үед индуктив ба багтаамжийн элементүүдийн харилцан үйлчлэлээс үүдэлтэй хэлбэлзлээс үүдэлтэй.
• Хэт хүчдэлийг шилжүүлэх: Хэлхээ таслагчийг нээх эсвэл хаах үед соронзон ба электростатик энергийг хувиргах үр дүнд үүссэн.
• Аянгын хэт хүчдэлАянга цахилгаанаас үүдэлтэй, өндөр далайцтай, богино хугацаанд үргэлжилдэг онцлогтой.

2.2 Нийтлэг хамгаалалтын төхөөрөмжүүд

Трансформаторын төвийг сахисан цэгийг хамгаалахын тулд дараах хамгаалалтын төхөөрөмжийг түгээмэл ашигладаг.

• Хэт хүчдэлийн баригчЭдгээр нь аянгын хэт хүчдэл болон зарим шилжүүлэгчийн хэт хүчдэлийг хязгаарладаг. Гэсэн хэдий ч стандарт хэт хүчдэлийн баригч нь 110 кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгүүдийн бага тусгаарлагчийн түвшинд хангалтгүй байдаг тул сонголтыг хүндрүүлдэг.
• Тусгаарлалтын цоорхойЭдгээр нь цахилгаан давтамж болон резонансын хэт хүчдэлээс хамгаалдаг. Хэт хүчдэл үүсэх үед зай завсар эвдэрч, хүчдэлийн өсөлтийг хязгаарлахын тулд төвийг сахисан цэгийг газардуулна. Сул тал нь зай завсарын зайг нарийн тохируулахад бэрхшээлтэй байдаг бөгөөд энэ нь хамгаалалтын зохицуулалтыг буруу хийхэд хүргэдэг.
• Хэт хүчдэлийн хэмнэлт ба цоорхойг зэрэгцээ холбох: Энэ бол өргөн хэрэглэгддэг хамгаалалтын арга юм. Хэт хүчдэлийн баригч нь аянгын хэт хүчдэлийг зохицуулдаг бол завсар нь цахилгаан давтамж болон резонансын хэт хүчдэлийг зохицуулдаг. Мөн завсар нь хэт хүчдэлийн баригчийг эвдрэлд хүргэж болзошгүй хэт их цахилгаан давтамжийн хэт хүчдэлээс хамгаалдаг. Энэ арга нь нэмэлт давуу талуудыг санал болгодог.

2.3 Реле хамгаалалтын тохиргоо

110 кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгийн реле хамгаалалт нь голчлон дараах талуудыг агуулна.

• Тэг дарааллын гүйдлийн хамгаалалтШууд газардуулгатай трансформаторын хувьд тэг дарааллын гүйдлийн хамгаалалтыг газардуулгын эвдрэлийг хурдан арилгахаар тохируулсан байдаг. Хамгаалалтыг ихэвчлэн хэсгүүдэд хуваадаг бөгөөд эвдрэлийн байршлыг тогтооход богино хугацааны саатал, трансформаторын бүх талыг унтраахад урт хугацааны саатал гардаг.
• Тэг дарааллын хүчдэлийн хамгаалалт ба цоорхойн гүйдлийн хамгаалалтГазардуулгагүй трансформаторын хувьд тэг дарааллын хүчдэлийн хамгаалалт болон завсарын гүйдлийн хамгаалалтыг суурилуулсан. Газардуулгын эвдрэл нь системийг газардуулгын цэгээ алдаж, төвийг сахисан цэгийн хүчдэл нэмэгдэхэд хүргэх үед завсар задардаг. Завсарын гүйдлийн хамгаалалт эсвэл тэг дарааллын хүчдэлийн хамгаалалт нь трансформаторыг бүх талаас нь тасалдуулахын тулд хугацааны хоцрогдол (0.3-0.5 сек)-тэй ажилладаг.
• Нөөц хамгаалалтын зохицуулалтСонголттой байдлыг хангахын тулд тэг дарааллын хамгаалалтын хугацааны саатлыг зохицуулах ёстой. Жишээлбэл, трансформатор дээрх нөөц хамгаалалтын хугацааны саатал нь түүний нөөцлөж буй шугамын хамгаалалтын хугацаанаас урт байх ёстой.

3 Оновчлолын зөвлөмж ба кейс шинжилгээ

3.1 Уламжлалт аргуудын хязгаарлалтууд

Ашиглах явцдаа цоорхойтой зэрэгцээ хэт хүчдэлийн баригчЭнэ арга нь түгээмэл боловч хэд хэдэн дутагдалтай талтай:

• Хүчдэлийн хэмнэлтийг хязгаарлагчийг сонгоход тулгардаг бэрхшээлүүд110 кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгүүдэд зориулсан өндөр тасралтгүй ажиллах хүчдэл болон бага аянгын импульсийн үлдэгдэл хүчдэлийн шаардлагыг хангасан стандарт хэт хүчдэлийн баригчийг олоход бэрхшээлтэй байдаг.
• Завсарлага тогтооход тулгарч буй бэрхшээлүүдАгаарын цоорхойн эвдрэлийн хүчдэл нь тархалттай байдаг тул "газрын холболт алдагдах" болон "газрын холболттой" хагарлын нөхцөлд цоорхойн ажиллагааг нарийн зохицуулахад хэцүү болгодог.
• Реле хамгаалалтын нарийн төвөгтэй байдал"Газар хөдлөлтийн алдагдал"-аас хамгаалах (тэг дарааллын хэт хүчдэл болон завсар хэт гүйдлийн хамгаалалт гэх мэт) нь эвдэрч болзошгүй бөгөөд нэмэлт хаах шалгуурыг шаардаж, улмаар нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлж, найдвартай байдлыг бууруулдаг.

3.2 Жижиг реактиваар газардуулгын давуу талууд

Судалгаа, практик нь үүнийг харуулж байна төвийг сахисан цэгийг жижиг реактиваар газардуулахУламжлалт хэсэгчилсэн газардуулгын аргуудаас мэдэгдэхүйц давуу талуудыг санал болгодог:

• Дулаан тусгаарлагчийн түвшний шаардлагыг бууруулсанБага реактив газардуулгыг ашигласны дараа трансформаторын төвийг сахисан цэгийн тусгаарлагчийн түвшинг 35кВ-аас 20кВ хүртэл бууруулж, хэт хүчдэлийн хязгаарлагч болон цоорхой шаардлагагүй болгож, хамгаалалтын тохиргоог хялбаршуулж болно.
• Нэгдсэн газардуулгын горимЭнэ арга нь тусгаарлагдсан газардуулаагүй системийн үүсэхийг арилгаж, холбогдох хамгаалалтыг хялбаршуулах эсвэл орхигдуулах боломжийг олгож, улмаар найдвартай байдлыг нэмэгдүүлдэг.
• Давуу талуудыг хадгалах: Энэ нь нэг фазын богино залгааны гүйдлийг хязгаарлахын зэрэгцээ энгийн бөгөөд найдвартай тэг дарааллын хамгаалалт гэх мэт хэсэгчилсэн газардуулгын давуу талуудыг хадгалдаг.

3.3 Кейс судалгааны шинжилгээ

Жишээ нь 110кВ-ын терминалын дэд станцын хувиргалт юм. Анхны загварт ашигласан цоорхойтой зэрэгцээ хэт хүчдэлийн хэмнэлттөвийг сахисан цэгийн хамгаалалтад зориулагдсан. Гэсэн хэдий ч бага реактив газардуулгыг нэвтрүүлсний дараа трансформаторын төвийг сахисан цэгийн тусгаарлагчийн түвшний шаардлагыг бууруулж, хамгаалалтын төхөөрөмжийг хялбарчилж, үйл ажиллагааны найдвартай байдлыг сайжруулсан. Тооцоолол нь газардуулгын эсэргүүцэл нь гэмтлийн гүйдлийг хэдэн зуун ампераар хязгаарлаж, тэг дарааллын хамгаалалтыг хялбархан зохицуулж болохыг харуулсан.

Өөр нэг тохиолдол нь 110 кВ-ын дэд станцад гарсан алдаатай холбоотой бөгөөд орж ирж буй шугам дээрх түр зуурын нэг фазын газардуулгын алдаа нь төвийг сахисан цэгийн зай эвдрэх, трансформаторын тасалдалд хүргэсэн. Шинжилгээгээр шугамын алдаа түр зуурынх байсан ч олон тооны асинхрон мотороос ирсэн санал хүсэлтачааллын тал дээр нумын энергийг хангаж, эвдрэлийг хадгалж байсан. Энэ нь их хэмжээний моторын ачаалалтай (эквивалент эх үүсвэртэй) трансформаторын хувьд тэг дарааллын хэт гүйдэл, завсарын гүйдэл, тэг дарааллын хүчдэлийн хамгаалалт зэрэг саармаг цэгийн бүрэн хамгаалалт нь дизайны үе шатанд зайлшгүй шаардлагатай болохыг харуулж байна.

4 Дүгнэлт ба хэтийн төлөв

110кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгийн газардуулгын аргыг сонгох болон түүний хамгаалалтын тохиргоо нь системийн бүтэц, ачааллын шинж чанар, найдвартай байдлын шаардлагыг харгалзан үзэхийг шаарддаг олон талт ажил юм. Уламжлалт хэсэгчилсэн газардуулгын аргыг хэт хүчдэлийн баригч болон цоорхойтой хослуулан хэрэглэх нь түгээмэл боловч төхөөрөмжийн сонголт болон тохиргоог зохицуулахад бэрхшээлтэй тулгардаг. жижиг реактив газардуулгын аргадулаалгын шаардлагыг бууруулж, хамгаалалтыг хялбарчилж, найдвартай байдлыг сайжруулах боломжтой ирээдүйтэй хувилбарыг санал болгож байна.

Ирээдүйн хөгжлийн чиг хандлага нь дараах чиглэлүүдэд чиглэгдэх болно.

• Шинэ төхөөрөмжүүдийн хэрэглээ: Хамгаалалтын найдвартай байдал болон нарийвчлалыг сайжруулдаг нийлмэл завсар эсвэл хэт халалт баригчтай зэрэгцүүлэн ашигладаг хяналттай завсар гэх мэт.
• Дижитал хамгаалалтын технологиГазрын хагарлын хамгаалалтын мэдрэмж болон найдвартай байдлыг сайжруулахын тулд дэвшилтэт алгоритмууд (жишээ нь, долгионы хэлбэрийг тодорхойлох, гармоник шинжилгээ) бүхий микрокомпьютерт суурилсан хамгаалалтыг ашиглах.
• Стандартчилал ба МодульчлалДизайн болон засвар үйлчилгээг хялбаршуулахын тулд стандартчилагдсан болон модульчлагдсан төвийг сахисан цэгийн хамгаалалтын тоног төхөөрөмжийг хөгжүүлэх.

Товчхондоо, 110 кВ-ын трансформаторын төвийг сахисан цэгийн газардуулгын арга болон хамгаалалтын тохиргоог оновчтой болгох нь эрчим хүчний системийн аюулгүй байдал, найдвартай байдал, эдийн засгийн үйл ажиллагааг сайжруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Технологийн дэвшлийн хамт илүү ухаалаг, үр ашигтай шийдлүүд гарч ирж, өргөн хэрэглээнд хүрэх төлөвтэй байна.