การป้องกันส่วนต่างทำงานอย่างไรสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้า?

เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์หม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้า ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับวิธีการทำงานของการป้องกันส่วนต่างสำหรับอุปกรณ์ที่สำคัญเหล่านี้ เรามาเจาะลึกและแยกย่อยมันด้วยวิธีที่เข้าใจง่ายกันดีกว่า

การป้องกันส่วนต่างคืออะไร?

การป้องกันส่วนต่างเป็นกลไกความปลอดภัยที่สำคัญในหม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้า ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจจับและตอบสนองต่อข้อผิดพลาดภายในหม้อแปลงได้อย่างรวดเร็ว คุณเห็นไหมว่าหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นเหมือนหัวใจของโรงไฟฟ้า พวกเขาเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้การส่งและการจ่ายไฟฟ้ามีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่เช่นเดียวกับเครื่องจักรที่ซับซ้อนอื่นๆ ก็สามารถเกิดปัญหาเมื่อเวลาผ่านไปได้ และเมื่อเกิดข้อผิดพลาดภายในหม้อแปลงไฟฟ้า อาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรง ไฟฟ้าดับ และอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยได้

การป้องกันส่วนต่างทำงานโดยการเปรียบเทียบกระแสที่เข้าสู่หม้อแปลงกับกระแสที่ปล่อยออกมา ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ กระแสทั้งสองนี้ควรจะเท่ากัน นั่นเป็นเพราะว่าตามกฎหมายปัจจุบันของ Kirchhoff ผลรวมของกระแสที่เข้าสู่โหนด (ในกรณีนี้คือหม้อแปลงไฟฟ้า) จะต้องเท่ากับผลรวมของกระแสที่ปล่อยออกมา แต่หากมีความผิดปกติภายในหม้อแปลง เช่น ไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างขดลวดหรือกราวด์ฟอลต์ ความสมดุลของกระแสจะหยุดชะงัก

วิธีการตั้งค่าระบบ

ในการใช้การป้องกันส่วนต่าง เราใช้หม้อแปลงกระแส (CT) เหล่านี้เป็นหม้อแปลงพิเศษที่ใช้ในการวัดกระแสที่ไหลในวงจรหลักและทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้า CT จะลดระดับกระแสไฟสูงในวงจรไฟฟ้าลงสู่ระดับที่ต่ำกว่าและจัดการได้ง่ายกว่า ซึ่งสามารถวัดและประมวลผลได้ง่าย

เราติดตั้ง CTs ทั้งด้านหลักและด้านรองของหม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้า เอาต์พุตรองของ CT เหล่านี้จะเชื่อมต่อกับรีเลย์ส่วนต่าง รีเลย์ส่วนต่างจะตรวจสอบกระแสจาก CT อย่างต่อเนื่องบนทั้งสองด้านของหม้อแปลง

สมมุติว่าเรามีหม้อแปลง 33kv- ในด้านหลัก CT จะวัดกระแสที่เข้ามาในหม้อแปลง และด้านรอง CT อีกอันจะวัดกระแสที่ออกไป รีเลย์ส่วนต่างใช้การวัดกระแสทั้งสองนี้และลบออกจากกัน

การทำงานปกติ

ในระหว่างการทำงานปกติ ความแตกต่างระหว่างกระแสทั้งสอง (กระแสดิฟเฟอเรนเชียล) จะมีน้อยมาก ใกล้กับศูนย์ เนื่องจากไม่มีข้อผิดพลาดภายในหม้อแปลง และกระแสที่ไหลเข้าและออกมีความสมดุล รีเลย์ดิฟเฟอเรนเชียลได้รับการออกแบบให้มองข้ามความแปรผันปกติเล็กน้อยของกระแสดิฟเฟอเรนเชียล มีการตั้งค่าบางอย่างที่เรียกว่ากระแสปิ๊กอัพ ซึ่งเป็นค่ากระแสดิฟเฟอเรนเชียลขั้นต่ำที่จะทำให้รีเลย์ทำงาน

ตัวอย่างเช่น หากกระแสปิ๊กอัพของรีเลย์ดิฟเฟอเรนเชียลถูกตั้งค่าเป็น 0.5 แอมแปร์ และกระแสดิฟเฟอเรนเชียลที่วัดได้คือ 0.1 แอมแปร์ รีเลย์จะไม่ทริป หม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้าสามารถทำงานได้ตามปกติ และไฟฟ้ายังคงไหลอยู่

การตรวจจับข้อผิดพลาด

ทีนี้ลองพิจารณาว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นภายในหม้อแปลงไฟฟ้า สมมติว่ามีการลัดวงจรระหว่างขดลวดสองเส้น สิ่งนี้จะสร้างเส้นทางเพิ่มเติมสำหรับกระแส และกระแสที่ออกจากหม้อแปลงจะไม่เท่ากับกระแสที่ไหลเข้าอีกต่อไป กระแสดิฟเฟอเรนเชียลจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เมื่อกระแสดิฟเฟอเรนเชียลเกินการตั้งค่ากระแสปิคอัพของรีเลย์ รีเลย์จะทำงาน โดยจะส่งสัญญาณไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าได้ จากนั้นเบรกเกอร์จะตัดการเชื่อมต่อหม้อแปลงออกจากระบบไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยป้องกันความเสียหายต่อหม้อแปลงเพิ่มเติม และปกป้องโครงข่ายไฟฟ้าที่เหลือจากผลกระทบของความผิดปกติ

ความท้าทายและข้อพิจารณา

การใช้การป้องกันส่วนต่างไม่ใช่การเดินเล่นในสวนสาธารณะเสมอไป มีความท้าทายบางประการที่เราต้องคำนึงถึง

หนึ่งในความท้าทายหลักคือการรับมือกับกระแสน้ำไหลเข้า เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการจ่ายไฟครั้งแรก อาจมีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าจำนวนมากซึ่งสามารถคงอยู่ได้สองสามรอบ กระแสพุ่งเข้านี้อาจมีขนาดใหญ่กว่ากระแสไฟทำงานปกติหลายเท่า หากรีเลย์เฟืองท้ายไม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับสิ่งนี้ รีเลย์อาจตัดการทำงานโดยไม่จำเป็น เพื่อแก้ไขปัญหานี้ รีเลย์ดิฟเฟอเรนเชียลสมัยใหม่จึงได้รับการติดตั้งคุณลักษณะการบล็อกกระแสพุ่งเข้า คุณลักษณะเหล่านี้สามารถแยกแยะระหว่างกระแสไหลเข้าปกติและกระแสฟอลต์ที่เกิดขึ้นจริงได้

ข้อพิจารณาอีกประการหนึ่งคือความถูกต้องของ CT ประสิทธิภาพของระบบป้องกันส่วนต่างขึ้นอยู่กับการวัดกระแสที่แม่นยำโดย CT ข้อผิดพลาดใดๆ ในการวัดของ CT อาจนำไปสู่การทำงานที่ไม่ถูกต้องของรีเลย์ส่วนต่าง นั่นเป็นเหตุผลที่เราเลือก CT คุณภาพสูงอย่างระมัดระวังและปรับเทียบเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดกระแสมีความแม่นยำ

ประเภทของหม้อแปลงและการป้องกันส่วนต่าง

หม้อแปลงไฟฟ้าสถานีไฟฟ้าประเภทต่างๆ เช่นหม้อแปลงไฟฟ้า 33 0.415 Kvและหม้อแปลง 35kvอาจต้องมีการตั้งค่าการป้องกันส่วนต่างที่แตกต่างกันเล็กน้อย

ตัวอย่างเช่น หม้อแปลงที่มีพิกัดแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าอาจมีคุณลักษณะอิมพีแดนซ์และระดับกระแสไฟลัดที่แตกต่างกันเมื่อเปรียบเทียบกับหม้อแปลงแรงดันต่ำ จำเป็นต้องปรับการตั้งค่ารีเลย์ส่วนต่างให้เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าการป้องกันที่เชื่อถือได้ เราคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้เมื่อออกแบบและติดตั้งระบบป้องกันส่วนต่างสำหรับลูกค้าของเรา

เหตุใดการคุ้มครองความแตกต่างจึงเป็นสิ่งสำคัญ

การป้องกันส่วนต่างเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ของหม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้า การตรวจจับและแยกข้อผิดพลาดภายในอย่างรวดเร็วจะช่วยลดความเสียหายที่เกิดกับหม้อแปลงให้เหลือน้อยที่สุด การซ่อมแซมหม้อแปลงที่เสียหายอาจมีราคาแพงและใช้เวลานาน ในบางกรณีอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนหม้อแปลงที่เสียหายอย่างรุนแรง ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายหลายแสนดอลลาร์

นอกจากนี้ การป้องกันส่วนต่างยังช่วยรักษาเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้า ข้อผิดพลาดในหม้อแปลงไฟฟ้าอาจทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและไฟฟ้าดับ ส่งผลกระทบต่อผู้บริโภคจำนวนมาก ด้วยการถอดหม้อแปลงที่ชำรุดออกอย่างรวดเร็ว การป้องกันส่วนต่างจะช่วยป้องกันการหยุดชะงักเหล่านี้และทำให้พลังงานไหลได้อย่างราบรื่น

ติดต่อเราเพื่อสอบถามความต้องการหม้อแปลงไฟฟ้าของคุณ

หากคุณอยู่ในตลาดหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับโรงไฟฟ้าหรือต้องการอัปเกรดระบบป้องกันส่วนต่างที่มีอยู่ เราพร้อมให้ความช่วยเหลือ เรามีหม้อแปลงคุณภาพสูงหลากหลายประเภทรวมทั้งหม้อแปลง 33kv-หม้อแปลงไฟฟ้า 33 0.415 Kv, และหม้อแปลง 35kv- ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถทำงานร่วมกับคุณเพื่อออกแบบโซลูชันการป้องกันส่วนต่างที่เหมาะสมสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ อย่าลังเลที่จะติดต่อเราและเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับความต้องการหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับสถานีไฟฟ้าของคุณ

อ้างอิง

• แบล็กเบิร์น เจแอล (1998) การถ่ายทอดการป้องกัน: หลักการและการประยุกต์ มาร์เซล เด็คเกอร์.
• กรอสส์ แคลิฟอร์เนีย (2549) การผลิต การส่ง และการจำหน่ายพลังงานไฟฟ้า ไวลีย์ - สำนักพิมพ์ IEEE