Welche Schutzmaßnahmen werden allgemein für Transformatoren konfiguriert? Was sind ihre jeweiligen Funktionen?

1. Hauptschutz: Sofortige Beseitigung von Kernfehlern (erste Verteidigungslinie)

Der Hauptschutz ist der "erste Helfer" bei Transformatorfehlern. Bei schwerwiegenden Fehlern innerhalb und außerhalb des Transformators muss er verzögerungsfrei, schnell handeln und sofort auslösen, um den Fehler zu isolieren.

1. Differenzialschutz

Schutzbereich: Abdeckung aller Bereiche zwischen den Stromwandlern auf allen Seiten des Transformators, einschließlich Wicklungen, Buchsen und Außenleitungen.

Aktionsprinzip: Echtzeitvergleich der Differenz zwischen den Ein- und Ausflussströmen auf jeder Seite des Transformators. Wenn die Differenz den voreingestellten Sollwert überschreitet, wird ein interner Phasen- oder Windungskurzschlussfehler festgestellt, und es wird sofort ein Auslösebefehl ausgegeben.

Kernmerkmale: Schnelle Reaktionsgeschwindigkeit und hohe Empfindlichkeit, was ihn zur bevorzugten Hauptschutzmaßnahme für interne elektrische Fehler in Transformatoren macht.

2. Gaschutz (einschließlich Leicht- und Schwergas)

Schutzbereich: Schwerpunkt auf interne Störungen im Transformatoröltank.

Aktionsprinzip:

Schwergaschutz: Interne Störungen erzeugen Lichtbögen, wodurch das Isolieröl zersetzt wird und eine große Menge Gas entsteht. Der schnelle Ölstrom trifft auf das Gasrelais und löst eine Momentanabschaltung aus, um die Störung abzuschneiden.

Leichtgaschutz: Bei geringen internen Störungen, langsamem Ölstandsabfall und anderen Betriebszuständen wird nur ein Alarmsignal ausgegeben, ohne direkt abzuschalten, um den Bedienungs- und Wartungspersonal Zeit zu geben, potenzielle Gefahren zu erkennen.

Kernmerkmal: Die Ansprechempfindlichkeit auf leichte Wicklungsüberschläge im Öltank ist besser als die der Differenzialschutz und es ist eine wichtige Ergänzung des Hauptschutzes für interne Transformatorstörungen.

2. Backup-Schutz: Eine Backup-Linie (zweite Verteidigungslinie), wenn der Hauptschutz fehlschlägt

Wenn der Hauptschutz nicht anspricht, der Schalter ausfällt oder eine externe Störung nicht durch die stromaufwärts liegende Ausrüstung abgeschnitten wird, wird der Backup-Schutz mit einer kurzen Verzögerung ansprechen, um die Störung von der Ausbreitung zu verhindern und die Eskalation des Unfalls zu vermeiden.

1. Kompositspannungsabschaltung und Überstromschutz (Phasen-zu-Phasen-Backup)

Kernfunktion: Widerspiegelung externer Phasen-zu-Phasen-Kurzschlussfehler und dient als Backup-Schutz für interne Transformatorfehler.

Konfiguration und Logik: Normalerweise wird es mit Kompositspannungskomponenten (Niederspannung, Negativsequenzspannung) kombiniert, um die Schutzempfindlichkeit unter Niederspannungsbedingungen zu verbessern; Es wird eine segmentierte Zeitgrenzenschaltlogik eingesetzt. Zunächst wird der lokale Leistungsschalter ausgelöst. Wenn der Fehler nicht behoben wird, werden die Leistungsschalter auf allen Seiten über eine Verriegelung ausgelöst.

2. Nullsequenzstromschutz (Erdungs-Backup)

Kernfunktion: Behandlung von einphasigen Erdungskurzschlussfehlern auf der Transformatorseite in Netzen mit direkt geerdetem Neutralpunkt.

Konfiguration und Logik: Gemäß der Neutralpunkterdungsmethode des Transformators wird der Erdungsfehlerstrom über einen Nullsequenzstromtransformator erfasst. Nach einer kurzen Verzögerung wird der Fehler ausgelöst, um den Erdungsfehlerpunkt zu isolieren und Schäden an der Geräteisolierung durch Nullsequenz-Überspannung zu vermeiden.

3、 Anomaler Betriebsschutz: Warnung bei nicht fehlerbedingten anomalen Betriebszuständen (dritte Verteidigungslinie)

Dieser Betriebszustand schädigt die Ausrüstung nicht sofort, und ein direktes Abschalten kann unnötige großflächige Stromausfälle verursachen. Daher basiert der Schutz hauptsächlich auf der Abgabe von Alarmen, und ein verzögertes Abschalten wird nur durchgeführt, wenn die Anomalie weiterhin verschlechtert wird.

1. Überlastschutz

Kernfunktion: Überwachen des langfristigen Überlastbetriebszustands von Transformatoren, um eine beschleunigte Alterung der Isolation zu vermeiden.

Aktionslogik: Wenn der Laststrom den eingestellten Wert überschreitet und für eine bestimmte Zeitdauer anhält, wird ein Alarmsignal abgegeben, um die Bedienungs- und Wartungspersonal daran zu erinnern, die Last zu reduzieren oder das Kühlsystem rechtzeitig zu überprüfen.

2. Temperaturüberwachung (Ölstand/Wicklungstemperatur)

Kernfunktion: Überwachen der Temperatur der Isolationsheißstellen des Transformators, um einen Isolationsdurchschlag aufgrund von Überhitzung zu verhindern.

Aktionslogik:

Wenn die Temperatur den Grenzwert überschreitet, hat die Inbetriebnahme des Hilfskühlers Priorität;

Wenn die Temperatur weiterhin auf den Alarmwert ansteigt, wird ein Alarmsignal ausgesandt;

Wenn die Temperatur auf einen gefährlichen Wert ansteigt, löst dies schließlich einen verzögerten Auslösevorgang aus, um die Ausrüstung zu schützen.

4. Zusätzlicher spezieller Schutz: Redundante Verteidigungslinie für besondere Betriebsbedingungen (vierte Verteidigungslinie)

Bei großen und wichtigen Haupttransformatoren sollte ein spezieller Schutz hinzugefügt werden, um extreme Betriebsbedingungen zu bewältigen und die Betriebssicherheit weiter zu verbessern.

1. Druckentlastungsschutz

Kernfunktion: Um plötzliche und schwere interne Kurzschlüsse zu bewältigen, die einen plötzlichen Anstieg des Tankdrucks verursachen, und das Bersten des Tanks zu verhindern.

Merkmale: Die mechanische Reaktionsgeschwindigkeit ist schneller als die des Gas-Schutzes, und es ist die letzte mechanische Verteidigungslinie gegen Transformator-Explosionen. Wenn der Druck den Grenzwert überschreitet, entlastet es schnell den Druck und löst einen Auslösevorgang aus.

2. Schutz gegen Ausfall des Leistungsschalters

Kernfunktion: Wenn das Schutzgerät ein Ausschaltkommando gibt, der Leistungsschalter jedoch aus irgendeinem Grund nicht öffnet, werden alle Stromquellen am gleichen Sammelschienensystem abgeschaltet, um den Störungspunkt zu isolieren.

Merkmal: Das ultimative Mittel zur Störungsisolation, um zu verhindern, dass Störungen das gesamte Sammelschienensystem und das Stromnetz beeinträchtigen.

3. Schutz gegen unvollständige Phasen

Kernfunktion: Bei phasenweise betriebenen Leistungsschaltern verhindert es ungleiche Dreiphasenpositionen, die durch das fehlerhafte Öffnen einer oder zweier Phasen verursacht werden, und vermeidet Schäden an Transformatorwicklungen durch Negativsequenzströme.

Aktionslogik: Verzögerter Ausschaltvorgang des lokalen Leistungsschalters, um den Zustand des unvollständigen Phasenbetriebs zu beenden.