110 կՎ տրանսֆորմատորի չեզոք կետի հողանցման մեթոդների ընտրություն և պաշտպանության կոնֆիգուրացիայի օպտիմալացում

Ներածություն

Բարձր լարման էներգահամակարգերում տրանսֆորմատորի չեզոք կետի հողանցման մեթոդը համակարգի անվտանգությանը, հուսալիությանը և կայունությանը ազդող կարևոր գործոն է: 110 կՎ էներգահամակարգերի համար չեզոք կետի հողանցման մեթոդի ընտրությունը անմիջականորեն ազդում է սարքավորումների մեկուսացման մակարդակի, գերլարումից պաշտպանության, ռելեային պաշտպանության կոնֆիգուրացիայի և էներգամատակարարման հուսալիության վրա: Չինաստանում 110 կՎ համակարգերը սովորաբար ընդունում են... մասնակիորեն արդյունավետ հողակցման մեթոդ, որտեղ որոշ տրանսֆորմատորի չեզոք կետեր ուղղակիորեն հողանցված են, մինչդեռ մյուսները մնում են չհողանցված՝ նպատակ ունենալով սահմանափակել միաֆազ կարճ միացման հոսանքները՝ միաժամանակ կանխելով գերլարման սպառնալիքները։

Այս հոդվածը վերլուծում է 110 կՎ տրանսֆորմատորի չեզոք կետի հողանցման տարբեր մեթոդների բնութագրերը, առավելությունները և սահմանափակումները, ուսումնասիրում է օպտիմալ պաշտպանության կոնֆիգուրացիայի ռազմավարությունները և ներկայացնում ապագա զարգացման միտումները։

110 կՎ տրանսֆորմատորների չեզոք կետի հողանցման 1 հիմնական մեթոդներ

1.1 Ուղղակի հողակցում

Ուղիղ հողակցումվերաբերում է տրանսֆորմատորի չեզոք կետի հողանցմանը ուղիղ միացմանը: Այս մեթոդը արդյունավետորեն ֆիքսում է չեզոք կետի պոտենցիալը՝ ապահովելով, որ միաֆազ հողանցման խափանման ժամանակ ոչ խափանման փուլային լարման բարձրացումը չգերազանցի փուլային լարման 1.4 անգամը: Սա օգնում է նվազեցնել սարքավորումների մեկուսացման պահանջները և կրճատել ծախսերը:

Այնուամենայնիվ, էական թերությունն այն է, որ շատ բարձր միաֆազ հողային խափանման հոսանք(մինչև մի քանի հազար ամպեր), որը կարող է ազդել անջատիչի ընդհատման հզորության և համակարգի կայունության վրա: Հետևաբար, ուղղակի հողանցումը սովորաբար օգտագործվում է 110 կՎ և ավելի բարձր լարման համակարգերում, որտեղ անհրաժեշտ է արագ անսարքության վերացում:

1.2 Անհիմն չեզոք

Մեջ չհիմնավորված համակարգ, տրանսֆորմատորի չեզոք կետը մեկուսացված է հողից։ Երբ տեղի է ունենում միաֆազ հողանցման խափանում, խափանման հոսանքը շատ փոքր է (հիմնականում համակարգի կոնդենսատորային հոսանքը), ինչը թույլ է տալիս համակարգին շարունակել աշխատել կարճ ժամանակահատվածում (սովորաբար մինչև 2 ժամ)։ Սա զգալիորեն բարելավում է էլեկտրամատակարարման հուսալիությունը.

Սակայն, չհիմնավորված համակարգերում, միաֆազ հողանցման անսարքությունները կարող են հանգեցնել ոչ խափանման փուլային լարման բարձրացմանը մինչև գծի լարման մակարդակը: Եթե մեկուսացումը թույլ է, դա կարող է հանգեցնել խափանման, որը կվերածվի փուլային խափանման: Բացի այդ, ընդհատվող աղեղային հողանցումը կարող է առաջացնել աղեղային գերլարումներ, հասնելով ֆազային լարման 3–3.5 անգամ գերազանցող մակարդակին, սպառնալիք ստեղծելով տրանսֆորմատորի մեկուսացման համար։

1.3 Հողանցում փոքր դիմադրության միջոցով

Ուղիղ հողակցման և չհողակցված համակարգերի առավելություններն ու թերությունները հավասարակշռելու համար՝ իմպեդանսային հողանցման մեթոդհաճախ օգտագործվում է։ Սա ներառում է հողանցում փոքր դիմադրության կամ փոքր ռեակտանսի միջոցով։

• Փոքր դիմադրության հողանցումՍահմանափակում է խափանման հոսանքը մինչև մի քանի հարյուր ամպեր՝ նվազեցնելով համակարգի վրա ազդեցությունը՝ միաժամանակ ապահովելով պաշտպանության արագ աշխատանք։ Այս մեթոդը արդյունավետորեն ճնշում է գերլարումները և հարմար է մալուխային ինտենսիվությամբ բաշխիչ ցանցերի համար՝ մեծ կոնդենսատորային հոսանքներով։
• Փոքր ռեակտիվության հողանցումԿարող է չեզոքացնել համակարգի ունակային հոսանքը ինդուկտիվ հոսանքի միջոցով՝ նվազեցնելով աղեղի վերաբռնկման հավանականությունը: Այս մեթոդը հաճախ համարվում է փոխհատուցվող հողանցման մեթոդ:

Փոքր իմպեդանսով հողանցումը համատեղում է ինչպես ուղիղ, այնպես էլ չհողանցված համակարգերի առավելությունները՝ ապահովելով գերլարման կանխում և համեմատաբար բարձր էլեկտրամատակարարման հուսալիություն: Այն լայնորեն կիրառվում է 110 կՎ համակարգերում, հատկապես այն համակարգերում, որոնք ունեն զգալի կոնդենսատորային հոսանքներ կամ պահանջում են բարձր հզորության որակ:

2 Պաշտպանության կոնֆիգուրացիա 110 կՎ տրանսֆորմատորի չեզոք կետերի համար

2.1 Գերլարման սպառնալիքներ

110 կՎ լարման տրանսֆորմատորի չեզոք կետի մեկուսացման մակարդակը սովորաբար կազմում է կիսամեկուսացված, որի դիմադրողականության լարման վարկանիշը կազմում է գծի ծայրի միայն մեկ երրորդը։ Սա չեզոք կետը խոցելի է դարձնում գերլարման վնասման նկատմամբ։ Առաջնային գերլարման տեսակները ներառում են՝

• Հզորության հաճախականության գերլարումԱռաջանում է գծի անջատման, ասիմետրիկ կարճ միացման կամ հանկարծակի բեռի կորստի պատճառով։
• Ռեզոնանսային գերլարումԱռաջանում է համակարգի աշխատանքի կամ խափանումների ընթացքում ինդուկտիվ և ունակային տարրերի փոխազդեցության հետևանքով առաջացած տատանումներից։
• Անջատման գերլարում: Առաջանում է մագնիսական և էլեկտրաստատիկ էներգիայի փոխակերպման արդյունքում՝ անջատիչների բացման կամ փակման ընթացքում։
• Կայծակի գերլարում: Առաջանում է կայծակի հարվածներից, բնութագրվում է բարձր ամպլիտուդով և կարճ տևողությամբ։

2.2 Ընդհանուր պաշտպանիչ սարքեր

Տրանսֆորմատորի չեզոք կետը պաշտպանելու համար սովորաբար օգտագործվում են հետևյալ պաշտպանիչ սարքերը.

• Լարման արգելակիչներՍրանք սահմանափակում են կայծակի գերլարումը և որոշակի անջատիչ գերլարումները: Այնուամենայնիվ, ստանդարտ լարման արգելակիչները հաճախ անբավարար են 110 կՎ տրանսֆորմատորի չեզոք կետերի ցածր մեկուսացման մակարդակի համար, ինչը դժվարացնում է ընտրությունը:
• Մեկուսացման բացերՍրանք պաշտպանում են հզորության հաճախականության և ռեզոնանսային գերլարումներից։ Երբ գերլարում է առաջանում, անցքային գիծը խզվում է՝ հողանցելով չեզոք կետը՝ լարման աճը սահմանափակելու համար։ Թերությունը անցքային գիծի հեռավորությունը ճշգրիտ կարգավորելու դժվարությունն է, ինչը կարող է հանգեցնել պաշտպանության անհամապատասխանության։
• Անկայունության արգելակի և ճեղքի զուգահեռ միացումՍա լայնորեն օգտագործվող պաշտպանության մեթոդ է: Լարվածության արգելակը կարգավորում է կայծակի գերլարումը, մինչդեռ բացը կարգավորում է հոսանքի հաճախականության և ռեզոնանսային գերլարումները: Բացը նաև պաշտպանում է լարման արգելակը հոսանքի հաճախականության չափազանց գերլարումներից, որոնք կարող են հանգեցնել դրա անսարքության: Այս մոտեցումը առաջարկում է լրացուցիչ առավելություններ:

2.3 Ռելեային պաշտպանության կարգավորում

110 կՎ լարման տրանսֆորմատորի չեզոք կետի ռելեային պաշտպանությունը հիմնականում ներառում է հետևյալ ասպեկտները.

• Զրոյական հաջորդականության հոսանքի պաշտպանությունՈւղղակիորեն հողակցված տրանսֆորմատորների համար զրոյական հաջորդականության հոսանքի պաշտպանությունը կարգավորված է հողակցման արատները արագ վերացնելու համար: Պաշտպանությունը սովորաբար բաժանվում է բաժինների՝ արատների տեղայնացման համար կարճ ժամանակային ուշացումներով և տրանսֆորմատորի բոլոր կողմերի անջատման համար ավելի երկար ժամանակային ուշացումներով:
• Զրոյական հաջորդականության լարման և բացվածքային հոսանքի պաշտպանությունԱնհողանց տրանսֆորմատորների համար տեղադրված են զրոյական հաջորդականության լարման և բացային հոսանքի պաշտպանություններ: Երբ հողանցման խափանման պատճառով համակարգը կորցնում է իր հողանցման կետը, ինչը հանգեցնում է չեզոք կետի լարման բարձրացման, բացը քանդվում է: Բացային հոսանքի պաշտպանությունը կամ զրոյական հաջորդականության լարման պաշտպանությունը գործում է ժամանակային ուշացմամբ (0.3–0.5 վրկ)՝ տրանսֆորմատորը բոլոր կողմերից անջատելու համար:
• Պահուստային պաշտպանության համակարգումԸնտրողականությունն ապահովելու համար զրոյական հաջորդականության պաշտպանության ժամանակային ուշացումները պետք է համակարգվեն։ Օրինակ, տրանսֆորմատորի վրա պահուստային պաշտպանության ժամանակային ուշացումը պետք է ավելի երկար լինի, քան այն գծային պաշտպանության ժամանակային ուշացումը, որը այն պահուստավորում է։

3 Օպտիմալացման առաջարկություններ և դեպքի վերլուծություն

3.1 Ավանդական մեթոդների սահմանափակումները

Մինչդեռ օգտագործումը լարման արգելակիչներ՝ զուգահեռ բացվածքներինԱյս մոտեցումը տարածված է, սակայն ունի մի շարք թերություններ.

• Դժվարություն լարման արգելակի ընտրության հարցումԴժվար է գտնել ստանդարտ լարման կասեցիչներ, որոնք համապատասխանում են ինչպես բարձր անընդհատ աշխատանքային լարման, այնպես էլ կայծակնային իմպուլսի ցածր մնացորդային լարման պահանջներին 110 կՎ տրանսֆորմատորի չեզոք կետերի համար։
• Բացթողումների սահմանման մարտահրավերներՕդային արանքի խզման լարումը ենթակա է ցրման, ինչը դժվարացնում է արանքի աշխատանքի ճշգրիտ համակարգումը «գետնի կորստի» և «գետնի հետ» խզման պայմաններում։
• Ռելեային պաշտպանության բարդությունը«Հողի կորստից» պաշտպանությունը (օրինակ՝ զրոյական հաջորդականության գերլարումից և բացվածքի գերհոսանքից պաշտպանությունը) կարող է անսարք լինել, ինչը կպահանջի լրացուցիչ արգելափակման չափանիշներ, ինչը մեծացնում է բարդությունը և նվազեցնում հուսալիությունը։

3.2 Փոքր ռեակտիվության միջոցով հողանցման առավելությունները

Հետազոտություններն ու պրակտիկան ցույց են տալիս, որ չեզոք կետի հիմնավորումը փոքր ռեակտիվության միջոցովառաջարկում է զգալի առավելություններ ավանդական մասնակի հողանցման մեթոդների համեմատ.

• Նվազեցված մեկուսացման մակարդակի պահանջներՓոքր ռեակտիվության հողանցում կիրառելուց հետո, տրանսֆորմատորի չեզոք կետի մեկուսացման մակարդակը կարող է իջեցվել 35 կՎ-ից մինչև 20 կՎ, վերացնելով լարման կասեցիչների և ճեղքերի անհրաժեշտությունը և պարզեցնելով պաշտպանության կոնֆիգուրացիան։
• Միասնական հողակցման ռեժիմԱյս մեթոդը վերացնում է մեկուսացված, չհիմնավորված համակարգի առաջացումը՝ թույլ տալով պարզեցնել կամ բաց թողնել համապատասխան պաշտպանությունը, այդպիսով բարձրացնելով հուսալիությունը։
• Առավելությունների պահպանումԱյն պահպանում է մասնակի հողանցման առավելությունները, ինչպիսիք են պարզ և հուսալի զրոյական հաջորդականության պաշտպանությունը, միաժամանակ սահմանափակելով միաֆազ կարճ միացման հոսանքները։

3.3 Դեպքի ուսումնասիրության վերլուծություն

Օրինակ՝ 110 կՎ լարման տերմինալային ենթակայանի վերափոխումը։ Սկզբնական նախագծում օգտագործվել է լարման արգելակիչ զուգահեռ բացվածքինչեզոք կետի պաշտպանության համար: Այնուամենայնիվ, փոքր ռեակտիվության հողանցման ընդունումից հետո, տրանսֆորմատորի չեզոք կետի մեկուսացման մակարդակի պահանջը նվազեց, պաշտպանիչ սարքերը պարզեցվեցին, և շահագործման հուսալիությունը բարելավվեց: Հաշվարկները ցույց տվեցին, որ հողանցման դիմադրությունը կարող է սահմանափակել խափանման հոսանքը մինչև մի քանի հարյուր ամպեր, և զրոյական հաջորդականության պաշտպանությունը կարող է հեշտությամբ համակարգվել:

Մեկ այլ դեպք վերաբերում էր 110 կՎ ենթակայանում տեղի ունեցած խափանմանը, որտեղ մուտքային գծի վրա տեղի ունեցած միաֆազ հողանցման անցողիկ խափանումը հանգեցրել է չեզոք կետի ճեղքի խափանմանը և տրանսֆորմատորի անջատմանը: Վերլուծությունը ցույց է տվել, որ չնայած գծի խափանումը անցողիկ էր, այն... մեծ թվով ասինխրոն շարժիչներից ստացված հետադարձ կապԲեռի կողմում ապահովվել է աղեղի էներգիան՝ պահպանելով խափանումը: Սա ընդգծում է, որ զգալի շարժիչային բեռնվածություն ունեցող տրանսֆորմատորների համար (համարժեք աղբյուրներ) նախագծման փուլում անհրաժեշտ է չեզոք կետի լիարժեք պաշտպանություն, ներառյալ զրոյական հաջորդականության գերհոսանքը, բացվածքային հոսանքը և զրոյական հաջորդականության լարման պաշտպանությունը:

4 Եզրակացություն և հեռանկար

110 կՎ տրանսֆորմատորի չեզոք կետի հողանցման մեթոդի և դրա պաշտպանության կոնֆիգուրացիայի ընտրությունը բազմակողմանի խնդիր է, որը պահանջում է հաշվի առնել համակարգի կառուցվածքը, բեռի բնութագրերը և հուսալիության պահանջները: Չնայած ավանդական մասնակի հողանցման մեթոդը, որը զուգորդվում է լարման արգելակների և ճեղքերի հետ, տարածված է, այն բախվում է սարքերի ընտրության և կարգավորումների համակարգման հետ կապված մարտահրավերների: փոքր ռեակտիվության հողանցման մեթոդառաջարկում է խոստումնալից այլընտրանք, որը կարող է նվազեցնել մեկուսացման պահանջները, պարզեցնել պաշտպանությունը և բարելավել հուսալիությունը։

Ապագա զարգացման միտումները կկենտրոնանան հետևյալ ոլորտների վրա՝

• Նոր սարքերի կիրառումՕրինակ՝ կոմպոզիտային բացվածքներ կամ կառավարելի բացվածքներ, որոնք օգտագործվում են լարման կասեցիչների հետ զուգահեռ, բարձրացնելով պաշտպանության հուսալիությունը և ճշգրտությունը։
• Թվային պաշտպանության տեխնոլոգիաՄիկրոհամակարգչի վրա հիմնված պաշտպանության կիրառում առաջադեմ ալգորիթմներով (օրինակ՝ ալիքային ձևի նույնականացում, հարմոնիկ վերլուծություն)՝ հողանցման խափանումներից պաշտպանության զգայունությունն ու հուսալիությունը բարելավելու համար։
• Ստանդարտացում և մոդուլացումՍտանդարտացված և մոդուլային չեզոք կետի պաշտպանության սարքավորումների մշակում՝ նախագծումը և սպասարկումը պարզեցնելու համար։

Ամփոփելով՝ 110 կՎ տրանսֆորմատորի չեզոք կետի հողանցման մեթոդի և պաշտպանության կոնֆիգուրացիայի օպտիմալացումը կարևոր է էներգահամակարգի անվտանգության, հուսալիության և տնտեսական շահագործման բարձրացման համար: Տեխնոլոգիական առաջընթացի հետ մեկտեղ, ակնկալվում է, որ կհայտնվեն ավելի խելացի և արդյունավետ լուծումներ, որոնք կստանան լայն կիրառություն: