Perlindungan relai dan otomatisasi transformator oli daya 110 kV

Trafo oli listrik adalah peralatan paling mahal untuk gardu distribusi. Transformator dirancang untuk masa pakai yang lama, asalkan beroperasi secara normal dan tidak tunduk pada kelebihan arus yang tidak dapat diterima, lonjakan arus, dan mode operasi lain yang tidak diinginkan.

Berbagai perangkat perlindungan dan otomasi diperlukan untuk mencegah kerusakan trafo, memperpanjang masa pakainya, dan memastikan operasi normalnya.

Pertimbangkan perangkat perlindungan dan otomasi apa yang disediakan dalam transformator oli daya.

Perlindungan gas transformator

Perlindungan gas adalah salah satu perlindungan utama transformator. Perlindungan ini dirancang untuk memutuskan trafo 110 kV dari jaringan jika terjadi kesalahan internal pada tangki trafo daya.

Alat pelindung ini dipasang di saluran oli yang menghubungkan tangki trafo ke konservatornya.Elemen struktural utama relai gas adalah pelampung dan dua pasang kontak yang terhubung saat pelampung diturunkan. Dalam operasi normal, relai gas diisi dengan oli trafo dan pelampung berada di posisi atas dengan kedua pasang kontak terbuka.

Jika terjadi korsleting belokan ke belokan pada belitan transformator, atau dalam hal yang disebut Pembakaran baja (pelanggaran isolasi lembaran baja dari sirkuit magnetik), gas muncul di dalam tangki, yang terbentuk selama penguraian bahan listrik di bawah pengaruh busur listrik.

Gas yang dihasilkan memasuki relai gas dan memindahkan minyak darinya. Dalam hal ini, pelampung jatuh dan menutup kontak. Bergantung pada jumlah gas yang terakumulasi, kontak dapat ditutup, mempengaruhi sinyal atau memutuskan trafo sepenuhnya dari jaringan.

Pengaktifan relai gas juga dapat disebabkan oleh penurunan level oli yang signifikan di tangki transformator daya, yang menunjukkan tidak adanya oli sama sekali di konservator. Artinya, perangkat ini juga berfungsi sebagai pelindung terhadap penurunan level oli yang berlebihan pada trafo.

Perlindungan tangki pengalihan muatan tangki

Trafo daya 110 kV biasanya memiliki pengatur tegangan on-load (OLTC) bawaan. Sakelar sakelar on-load terletak di kompartemen terpisah dari tangki transformator, diisolasi dari tangki utama dengan belitan. Oleh karena itu, perangkat pelindung terpisah - relai reaktif - disediakan untuk perangkat ini.

Semua kegagalan pada tangki tap-changer on-load disertai dengan keluarnya oli trafo ke konservator, oleh karena itu, jika terjadi aliran oli, proteksi jet segera diaktifkan, secara otomatis memutuskan trafo daya dari listrik.

Sakelar level oli (RUM)

Relai gas menandakan tidak adanya oli sama sekali di konservator transformator daya, tetapi perlu untuk mendeteksi penurunan level oli yang tidak dapat diterima pada waktunya - fungsi ini dilakukan oleh relai level oli (RUM).

Sakelar level oli dipasang, sebagai aturan, di konservator tangki utama trafo, serta di konservator sakelar beban. Perangkat dikonfigurasi sedemikian rupa sehingga pelampung, elemen struktural utama relai, menutup kontak relai jika level oli turun di bawah nilai minimum yang diizinkan untuk transformator daya ini.

Alat pengaman ini memberikan sinyal untuk mengaktifkan alarm, yang memungkinkan untuk mendeteksi penurunan level oli tepat waktu.

Perlindungan Transformator Diferensial (DZT).

Proteksi diferensial trafo (DZT) adalah proteksi utama trafo dan berfungsi untuk melindungi dari hubung singkat belitan trafo dan konduktor arus yang berada di area jangkauan proteksi ini.

Prinsip pengoperasian proteksi ini didasarkan pada perbandingan arus beban masing-masing belitan transformator. Dalam operasi normal, tidak ada arus ketidakseimbangan pada keluaran relai proteksi diferensial.Jika terjadi korsleting dua fase atau tiga fase, arus tidak seimbang terjadi - arus diferensial dan relai bertindak untuk memutuskan transformator sepenuhnya dari jaringan.

Ruang lingkup proteksi ini adalah transformator arus pada setiap sisi tegangan transformator daya. Misalnya, pada trafo dengan tiga belitan 110/35/10 kV, zona lapisan pelindung, selain trafo itu sendiri, termasuk bus (kabel) yang mengalir dari busing trafo ke arus 110 kV, 35 kV dan transformator 10 kV.

Langkah perlindungan transformator saat ini

Untuk keandalan yang lebih besar, selain perlindungan utama transformator daya, perlindungan cadangan disediakan - perlindungan arus bertahap untuk masing-masing belitan.

Untuk setiap belitan trafo, secara terpisah perlindungan arus lebih (MTZ) beberapa langkah. Setiap tahap perlindungan memiliki waktu penjemputan dan pengantaran sendiri.

Jika trafo memberi makan banyak konsumen dengan arus lonjakan tinggi, maka untuk mencegah operasi palsu, perlindungan arus lebih memiliki apa yang disebut pemblokiran voltmeter - pemblokiran proteksi tegangan.

Untuk selektivitas operasi proteksi transformator, masing-masing tahap proteksi memiliki waktu respons yang berbeda, sedangkan proteksi transformator dasar di atas memiliki waktu respons terpendek. Dengan demikian, jika terjadi kegagalan transformator atau hubung singkat di zona proteksi, proteksi utama segera terpicu, dan jika terjadi kegagalan atau kondisi penarikan, transformator dilindungi oleh proteksi arus cadangan.

Juga, MTZ dari transformator daya mempertahankan perlindungan koneksi keluar yang diumpankan oleh transformator itu, tersandung jika terjadi kesalahan.

MTZ memberikan perlindungan terhadap hubung singkat dua dan tiga fase. Untuk melindungi dari gangguan pembumian fase tunggal, belitan tegangan tinggi 110 kV memiliki perlindungan arus urutan-nol (TZNP).

Belitan tegangan menengah dari transformator daya 35 kV dan jaringan pasokan belitan tegangan rendah 6-10 kV dengan netral terisolasi di mana kesalahan pembumian fase tunggal dicatat oleh transformator tegangan.

Sebagian besar jaringan 6-35 kV dengan netral terisolasi beroperasi dalam mode di mana gangguan pembumian fase tunggal tidak dianggap darurat dan, karenanya, tidak secara otomatis dikecualikan dari pengoperasian perlindungan gangguan pembumian. Petugas servis menerima sinyal tentang adanya gangguan pembumian fase tunggal dan mulai mencari dan memutuskan area yang rusak dari jaringan, karena pengoperasian yang lama dalam mode ini tidak dapat diterima.

Pengecualian dibuat dalam kasus di mana pengecualian gangguan fase tunggal dalam jaringan diperlukan untuk persyaratan keselamatan. Dalam hal ini, proteksi gangguan arde dapat beroperasi untuk memutus trafo sepenuhnya atau memutuskan salah satu belitannya.

Perlindungan lonjakan transformator

Untuk melindungi transformator dari tegangan berlebih, arester surja atau surge arrester (SPD) dipasang pada bus di setiap sisi transformator.

Jika transformator beroperasi dalam mode netral yang dibumikan pada sisi tegangan tinggi 110 kV, netral dihubungkan ke bumi melalui arester atau arester surja untuk melindungi belitan dari kerusakan jika tegangan melebihi nilai yang diizinkan jika terjadi gangguan pada jaringan suplai.

Perlindungan tambahan dari transformator

Untuk melindungi trafo daya, sejumlah perlindungan tambahan disediakan untuk mengecualikan perkembangan cacat kecil, penyimpangan dari operasi normal dalam situasi darurat yang lebih besar.

Proteksi beban berlebih — bekerja berdasarkan sinyal untuk segera mengurangi beban pada trafo.

Relai kontrol suhu memberi sinyal peningkatan suhu lapisan oli atas di atas nilai yang ditetapkan (diizinkan). Perlindungan ini secara otomatis mencakup sistem pendingin trafo tambahan, jika ada. Misalnya, kipas tiup dan pompa untuk sirkulasi paksa oli di pendingin disertakan. Jika suhu oli naik lebih tinggi lagi, relai bertindak untuk memutuskan trafo dari jaringan.

Proteksi tegangan berlebih mematikan pemutus belitan sekunder trafo jika terjadi penurunan tegangan ke nilai yang tidak dapat diterima.

Otomatisasi transformator daya 110 kV

Jika ada dua trafo di gardu induk, maka ketika tegangan turun ke nilai yang tidak dapat diterima atau ketika trafo terputus, proteksi tegangan rendah mempengaruhi sakelar transfer otomatis (ATS)… Perangkat ini mencakup sakelar penampang atau busbar yang menyediakan daya bagi konsumen dari sumber daya cadangan — transformator daya.

Pada sakelar input tegangan menengah dan rendah dari transformator dapat diimplementasikan penutupan pemutus sirkuit otomatis (AR), pemulihan satu kali catu daya trafo jika terjadi pemutusan dari tindakan perlindungan ini atau itu.

Jika transformator daya konstruktif pengatur tegangan beban (OLTC), maka Regulator Tegangan Otomatis (AVR) dapat dipasang untuknya. Perangkat ini memantau tegangan belitan transformator dan menyediakan peralihan otomatis dari pengubah tap berbeban untuk memastikan tingkat tegangan belitan yang diperlukan.