Transformatorschutz-Anwendungshandbuch

Anonim

Transformatorschutz

Dieser Leitfaden konzentriert sich in erster Linie auf die Anwendung von Schutzrelais zum Schutz von Leistungstransformatoren, mit Schwerpunkt auf den gängigsten Schutzschemata und Transformatoren.

Transformer Protection Application Guide (Fotokredit: Trevor Weddell via Flickr)

Prinzipien werden betont. Einstellungsverfahren werden in dem folgenden Material nur allgemein diskutiert. Siehe spezifische Bedienungsanleitungen für Ihr Relais. Die Referenzen bieten eine Quelle für zusätzliche Theorie und Anwendungsberatung.

Der Ingenieur muss die Kosten für die Anwendung eines bestimmten Schutzsystems gegen die Konsequenzen abwägen, die sich aus dem Schutz auf andere Schutzeinrichtungen ergeben oder den Transformator opfern. Wenn ein langwieriger Fehler zugelassen wird, erhöht sich der Schaden am Transformator und die Möglichkeit eines Tankbruchs mit einem daraus folgenden Ölbrand und damit verbundenen Risiken für die Sicherheit des Personals.

Es gibt keine Regel, die angibt, welches spezifische Schutzschema für eine bestimmte Transformatoranwendung geeignet ist. Es gibt eine Tendenz, Schutzschemata an den MVA und den primären kV eines Transformators anzubinden.

Zwar gibt es eine gewisse Gültigkeit für diesen Ansatz, aber es gibt noch viele andere Punkte, die berücksichtigt werden müssen. Zu berücksichtigende Punkte sind:

  1. Die Schwere der Bedenken hinsichtlich der Personensicherheit und die Möglichkeit, dass ein bestimmtes Schutzsystem diese Risiken verringern kann.
  2. Die Gefahr für nahe gelegene Strukturen und Prozesse, wenn ein Transformator katastrophal ausfällt und die Möglichkeit, dass ein gegebenes Schutzschema die Möglichkeit eines solchen Versagens reduzieren kann.
  3. Ein Gesamtüberblick über die wirtschaftlichen Auswirkungen eines Versagens eines Transformators und was getan werden kann, um das Risiko zu reduzieren, einschließlich:

    • Die direkten wirtschaftlichen Auswirkungen der Reparatur oder des Ersatzes des Transformators.
    • Die indirekten wirtschaftlichen Auswirkungen aufgrund von Produktionsverlusten.
    • Reparaturzeit vs. vollständige Ersatzzeit.
    • Die Verfügbarkeit von Notstrom- oder Notstromtransformatoren und die Kosten für jede Option.
    • Die Möglichkeit, dass ein bestimmtes Schutzschema den Schaden und die daraus resultierende Reparaturzeit reduzieren kann oder dass es einen Ersatz in eine Reparatur verwandeln kann.

Spezifische Anwendungen

Einige spezifische Anwendungen, die den Schutz beeinflussen, sind:

Ein Überschlag eines Stufenschalters kann normalerweise auf dem Feld repariert werden, aber wenn dieser Fehler sich zu einem Wicklungsfehler entwickeln kann, muss der Transformator zu einer Reparatureinrichtung transportiert werden; daher ist ein Schutz erwünscht, der einen Abzweigänderungsfehler schnell erfassen kann.

Ein Fehler mit hoher Amplitude (externer Fehler, der vom Transformator gespeist wird) schüttelt und heizt eine Transformatorwicklung, und je länger der Durchgangsfehler dauert, desto größer ist das Risiko, dass es sich zu einem internen Transformatorfehler entwickelt ; Daher ist das schnelle Löschen für nah liegende externe Fehler Teil des Transformatorschutzschemas.

Einige Transformatoren werden als wegwerfbar und leicht austauschbar angesehen, was die Notwendigkeit von fortschrittlichen Schutzsystemen verringert. Der Transformatorschutz umfasst üblicherweise eine gewisse Abdeckung des externen Busses und des Kabels, und Fehler in diesen Zonen können das Lichtblitzlicht gefährden.

Langsame Reinigungsschutzschemata können aus Sicht des Lichtbogenblitzes nicht akzeptabel sein.

Power Substation Explosion - Innen

Brände in einem Transformator in Gebäuden können ein hohes Risiko für katastrophale Anlagenschäden und sogar noch höhere Risiken für die Personensicherheit haben, was den Bedarf für einen fortschrittlichen Hochgeschwindigkeitsschutz erhöht. Die Nähe von brennbaren Prozesschemikalien erhöht die Notwendigkeit von Schutzmechanismen, die das Risiko eines Tankbrandes reduzieren.

Der Ausfall eines Transformators, der in einem mit einer großen Grundlasteinheit verbundenen Generator verwendet wird, kann zu verlängerten Ersatzkosten führen .

Auch der Ausfall eines Klein-Service-Umspannwerkes kann zu erheblichen Produktionsausfällen und hohen wirtschaftlichen Folgen führen. Ähnliche wirtschaftliche Auswirkungen können auch an Industriestandorten auftreten. Einige Transformatoren sind kundenspezifische Designs, die lange Vorlaufzeiten haben können, wodurch erweiterte Schutzschemata erforderlich werden.

Transformatorausfallstatistik

Die folgende Tabelle listet Fehler für sechs Kategorien von Fehlern auf (gemäß IEEE C37.90, "Leitfaden für Schutzrelaisanwendungen an Leistungstransformatoren, Ref. 1):

Fehler durch Jahre 1955-1965 1975-1982 1983-1988
NummerProzent der GesamtsummeNummerProzent der GesamtsummeNummerProzent der Gesamtsumme
Wickelfehler134516155514437
Stufenschalter-Fehler4919231218522
Buchsenfehler4115114104211
Klemmbrettfehler197716133
Kernfehler7324241
Verschiedene Fehler12572610126
GESAMT2621001127100389100

Wicklungs- und Stufenschalter machen 70% der Fehler aus. Lose Verbindungen sind als auslösendes Ereignis sowie Isolationsfehler enthalten. Die Kategorie Verschiedenes umfasst CT-Fehler, externe Fehler, Überlastungen und Transportschäden. Eine nicht genannte Anzahl von Fehlern beginnt als beginnende Isolationsprobleme.

Diese Fehler können von hoch entwickelten Online-Überwachungsgeräten (z. B. Gas-in-Öl-Analysegerät) erkannt werden, bevor ein schwerwiegendes Ereignis eintritt.

Titel:Anwendungsleitfaden für Transformatorschutz - BASLER ELECTRIC
Format:PDF
Größe:2, 0 MB
Seiten:33
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Anwendungsleitfaden für Transformatorschutz - BASLER ELECTRIC