Заштита трансформатора у масу: Бухолс реле, претечност и диференцијални спецификације које купци треба да знају

У јулу нас је позвао менаџер за набавке за чилеански рударски извођач са питањем које често чујемо него што очекују купци: да ли је наручио 15 МВА трансформатор у уљама да ли је заштита била укључена у производњу или је морао да га набави одвојено? Кратки одговор је и једно и друго. Уређаји монтирани на резервоару се испоручују са јединицама, али подешавања релеја, CT односи и логика путовања одлучују се заједно са инжењером за заштиту купца и већина неуспјеха на терену о којима се јављамо траже се до тог предавања, а не

Заштита постоји из једног разлога: унутрашња грешка производи енергију за коју резервоар није дизајниран да заувек буде у њему. Са типичним 7% импедансом, бутано оштећење на терминалима може да води струју до више од 14 пута више од номинације на знаку. Унутар резервоара, кратко намотавање гура енергију у уље за милисекунде. Задатак система заштите је да рано открије догађај електрично, хидраулички или топлотски и искључи јединицу пре него што се резервоар разорне или уље запали.

 

Каква заштита се заправо пружа на трансформатору у којем је у њему уточено уље

Заштиту трансформатора на трансформатор у уљама дели се на две групе. Прво, уређаји постављени на сами резервоар: Бухолсски реле за гас на цеви између главног резервоара и конзерватора, уређај за смањење притиска на поклопу резервоара, индикатори температуре уља и температуре намотања са алармским контактима и мерилац нивоа уља. Друго, спољни заштитни релеји у кабини или панелу подстанице: функције претеке, диференцијале и земљене гребе које покрећу прекидач на основној страни.

То је важно за купце. Уређаји монтирани у резервоар су део трансформаторског опсега фабрика их инсталира, уводи и тестира. Схема спољних релеја се обично дефинише у филозофији заштите пројекта, а њене поставке припадају комуналном или инжењеру заштите ЕПЦ-а. Најчешћи јаз који видимо: купац претпоставља да фабрички опсег покрива координацију релеја, а инжењер за заштиту претпоставља да је трансформатор стигао са потпуно жичаним заштитним панелом. Оба завршавају погрешно, а пуштање у рад се баци.

 

Бухољзов релеј: једини уређај који гледа у резервоар

У Бухољц реле седи у цеви која повезује главни резервоар са конзерватором, пуна уља у нормалном раду. Ухвати два различита знака проблема. Повољне грешке старење изолације, лабаво повезивање, мали делимични испуштаји генеришу гас који се подиже и окупља у релејској комори. Када обим гаса достигне праг прве фазе, плутач пада и затвара контакт аларма. Силни грешишта, као што је кратка фаза између намотања, гурају талас уља кроз цев. То је много брже него што би било које електрично мерење по потоци могло да одговори.

У нашем тестирању, сваки Бухољц реле је испитана на клупу пре монтаже. Убризгавамо ваздух кроз унос уља да проверимо да ли алармни плутач ради на одређеној количини гаса, а затим спроводимо тест на преливу да бисмо потврдили да се контакт за отпор затвара и да је жица стигла до кутије за размјењење. Контактна жица се фотографише и записују у ФАТ документацију, јер на удаљеној локацији погрешно повезан контакт аларме кошта техничару цео дан тражења. Звучи као мала ствар. То је врста мале ствари која одлучује да ли је прва грешка аларм или непотребан пут.

Инсталацијски детаљи су у чему гасни релеји зарађују своју репутацију. Реле мора бити постављен на нивоу, са стрелком која указује на конзерватор уље тече на тај начин у нормалној служби, а гас путује истим путем. Једном смо посетили место где је реле био опремљен плочама за затварање који су затварали видљив ваздушни џеб; аларм је радио у року од недељу дана на акумулираном гасу који никада није дошао из грешке. Точка узимања узорка уља и испитивање ралеа су два фитинга која се треба пронаћи пре него што се јединица у кутију, јер се оба користе у првој години рада.

 

Заштита од претека и диференцијала: Шта значе бројеви уређаја

Заштита спољних релеја говори у бројевима уређаја АНСИ/ИЕЕЕ, а три које ћете срести на скоро свакој наруци дистрибуције класе су 50, 51 и 87Т. 50је тренутна претека: брзо се креће на струју грешака далеко изнад оптерећења. 51је временски одложен преток: координише се са уређајима доле, тако да се грешка на хранилишту очисти на хранилишту, а не на трансформатору. 87Т је трансформаторска заштитна диференцијала: она упоређује струју која улази у примарну намотаву са струјом која напушта секундарну, измерена путем ЦТ-а са обе стране, и покреће се када се два престану одговарати најбржи и најпоузданији начин за откривање грешки намота

У Упутство за заштиту трансформатора снаге (IEEE C37.91-2021) наводи свој опсег као трофазне јединице изнад 5 МВА номиналног капацитета који раде изнад 10 кВ, и препоручује потпуну шему укључујући диференцијале на том нивоу. испод њега, осигурачи или координирани релеи претечности су уобичајени, због чега мала дистрибутивна јединица ретко носи диференцијал док трансформатор снаге од 15 МВА треба. Ако ваш заштитни инжењер није тражио диференцијал на јединици изнад те величине, питајте зашто. Вођа је јавни референтни материјал и вреди прочитати пре вашег следећег РФЦ.

Филозофија поставке је предмет за себе, али један број припада речнику сваког купца: трансформаторски упад. Када је трансформатор у уљама је набављен енергијом, магнетна струја може достићи 8 до 12 пута номиналну струју за првих неколико циклуса пре распадања. Улакшани елемент претеке постављен испод тог нивоа покреће јединицу на свако нормално набављање енергије. Зато је 50 елемената постављено изнад упад или кратко блокирано при затварање, зашто се 51 елемент координише са заштитом доњег потока, и зашто диференцијални релеји користе хармоничко задржавање игноришу упад док и даље виде праву унутрашњу грешку. Ваш добављач не бирају ове подешавања, него ваш заштитни инжењер. Оно што фабрика трансформатора мора да испоручи су подаци о испитивању импеданца, крива засићења, губитак без оптерећења који омогућавају координациону студију.

 

Уколико је потребно, додајте да је у складу са одредбама из 1.

Још три уређаја монтирана у резервоар заслужују линију у вашем спецификацији. Уређај за смањење притиска проветрива резервоар ако унутрашњи притисак расте брже него што гасни реле може да одговори. Индикатор температуре уља и индикатор температуре намотања имају алармне и контактне контакте, обично постављене на температуру на врху уља која одговара просечном дизајну 65 К. И гасичар за ниво уља са алармом ниског нивоа ухвати лаке цурења које гасни реле не може, јер је празно испуштање конзерватора обично проблем одржавања пре него што постане заштитни догађај.

Једна ствар о RFQ-у је: тражите листу контаката. Укажите колико резервних контаката за аларм и за покретање сваког уређаја мора да има, да ли су контакти номиновани за напон за управљање ЦС ваше панеле (24, 48, 110 или 220 В ЦЦ су уобичајени), и да ли кутија за распоређивање укључује крајње блокове, грејач и плоче жле Поновно опремање контактних листица након испоруке је непропорционално скупо. Указање њих кошта једну реплику у РФК.

 

Производња која доказује заштитне радње

Заштита је само добра као и жица иза ње, па тестирамо два пута. Прво долазе рутински електрични тестови под ИЕЕЕ Ц57.12.00 : однос, поларитет, отпор на намотање, немање оптерећења и губитак оптерећења, импеданца и диелектрични тестови. Затим проверке за заштиту које се никада не појављују на стандардном списку рутинских тестова: проверка поларитетности и односа ЦТ, континуитета од сваког контакта аларма до терминала кутије за распоређивање, и тест примарне убризгавања где пролазимо струју кроз ЦТ

 

 

Прошле године, клијент је тражио да буде сведок примарне ињекције на 20 МВА јединици која је била у правцу за југоисточну Азију. Тест је ухватио један ЦТ секундарни жице са обрнутом поларитет унутар кутије за разгруповање. Ухваћен у фабрици, био је за два сата. Ухваћен на месту, то би значило да је диференцијална грешка на првом напајању и разговор који нико не жели да има. Због тога одељак за заштиту од ТГТ заслужује исту пажњу као и бројке губитака у извештају о испитивању.

Нумерички релеји сада раде посао који је раније захтевао зид електромеханичких јединица, а многи пројекти извлаче податке из релеја преко Модбуса или ИЕЦ 61850 уместо само сувог контакта. Без обзира на протокол који изаберете, фабричко питање остаје исто: да ли је заштитна петља тестирана од краја до краја, од ЦТ терминала до катуле за прекидач? Реле може бити савршено конфигурисан и ипак не може да се покрене ако је ЦТ секундарна отворена или ако се провода за покрене слета на погрешну терминалу због чега је тестирање од краја до краја на ФАТ-у јефтиније за поряд величине од истог тестирања на месту.

 

Шест питања која треба поставити у ваш РФК

1. Који су заштитни уређаји монтирани у фабрици и који су са жицом, а који брод лазан?
2. Бухолс реле: марка и модел; да ли су аларм и стазе за покретање тестиране на клупу, са фотографијама у ФАТ фајлу?
3. ЦТ: однос, класа прецизности (класа заштите као што је 5П20) и дијаграма поларитет укључена на цртежима?
4. Да ли уређаји за температуру, ниво уља и притисак имају резервне контакте за будуће СЦАДА повезивање?
5. Да ли заводски извештај о испитивању укључује ТК примарну ињекцију и континуитет контакта или само рутинске електричне тестове?
6. Које документације за заштиту се испоручују са јединице дијаграми оводњавања, упутства за реле, сертификати за испитивање?

Ево зашто је то важно у пракси. Купац комуналних услуга са којим радимо на Блиском истоку стандардизује сваку наруџбу подстанице на једној релејској платформи и једном сету контактних спецификација. Од наше стране, та стандардизација значи исти распоред окидања, исту процедуру испитивања и исту листу резервних делова за сваку јединицу, што скраћује ФАТ и чини предају његовом тиму за пуштање у рад предвидљивом.

Рајан Електрик је изградио дистрибутивне и енергетске трансформаторе од 2007. године у објекту од 120.000 м2, а партнерство са Итоном које је почело 2023. одржава наше снабдевање компонентама и ФАТ дисциплину у складу са оним што глобалне комуналне услуге очекују. Тридесет седам патента и UL, CSA, IEEE, DEKRA и CNAS сертификација подржавају горе наведене рутине, од којих ниједна не замењује подешавања вашег инжењера за заштиту, а све то олакшава његов посао.

Ако одређујете трансформатор у уљама за комуналне, рударске или индустријске пројекте, шаљите нам податке о оптерећењу, напон система и филозофију заштите са вашим питањем. Наши инжењери ће потврдити опсег заштите, програм тестирања и пакет документације пре него што се обавежете на куповину. Користите нашу страницу за контакт или тражите цитат директно, и вратити ћемо се са одговорима, а не брошуром.

O autoru : Овај водич је написао тим инжењера и извоза у Рајан Електрик, произвођачу трансформатора са седиштем у Кини, основан 2007. године. Тим подржава купаче за комуналне услуге, ЕПЦ и индустрије широм Северне Америке, Југоисточне Азије, Блиског истока и Африке са инжењерским апликацијама, подршком за сертификацију и фабричком документацијом за тестирање.