Informe de apertura del transformador(2)
2 Antecedentes, propósito y significado de la investigación El transformador de potencia es el principal equipo eléctrico en plantas de energía y subestaciones, y su operación segura está directamente relacionada con si el sistema puede funcionar de manera estable y normal. A medida que aumentan la capacidad de potencia y los niveles de voltaje, el costo de los transformadores aumenta cada vez más. Si se daña debido a una falla, el tiempo de mantenimiento será largo y la pérdida económica será grande. Por lo tanto, las soluciones de protección de transformadores seguras, confiables y sensibles siempre han sido un tema de investigación candente entre los estudiosos de sistemas eléctricos nacionales y extranjeros. La cuestión clave en la protección diferencial de transformadores es cómo distinguir entre la corriente de excitación y las fallas internas. Muchos expertos y académicos nacionales y extranjeros han investigado mucho sobre este tema y han obtenido muchos resultados útiles.
En los últimos años, el mal funcionamiento de la protección diferencial del transformador provocado por el funcionamiento ha atraído una amplia atención. El 7 de junio de 2003, se produjo un corte de energía no planificado en la central eléctrica de Huaneng Jinggangshan. Durante el proceso de cierre del disyuntor de salida del transformador principal n.º 2, la acción de protección diferencial del transformador principal n.º 2 provocó que el generador n.º 1 se desconectara del sistema. Más tarde se descubrió que la irrupción armónica provocó un mal funcionamiento de la protección diferencial del transformador. En la actualidad, debido a la operación gradual de transformadores de gran capacidad en diferentes grados y regiones, la estructura de la red eléctrica local ha experimentado cambios fundamentales en el sistema eléctrico, y los accidentes por mal funcionamiento de la protección diferencial del transformador causados por la irrupción del punto neutro están aumentando. El problema de la irrupción del punto neutral ha llamado la atención de la gente.
Las características de la irrupción de respuesta y la irrupción de excitación de cierre no son exactamente las mismas. No hay falla en el transformador en funcionamiento y la dirección es opuesta a la del transformador lanzado al aire. El valor máximo de la corriente de entrada de respuesta aumenta primero y luego disminuye. El momento en que aparece el valor máximo corresponde al del transformador adyacente, lo cual es un mal funcionamiento.
Ocurre después de que el lanzamiento desde el aire del transformador adyacente se completa durante un período de tiempo y no se descompone durante mucho tiempo, lo que puede provocar fácilmente una saturación transitoria del transformador de corriente y la causa del mal funcionamiento está más oculta. Investigaciones anteriores se han centrado principalmente en el mecanismo de generación, las características de la forma de onda y las características de cambio de la corriente de irrupción de excitación del transformador cuando se restablece el voltaje después del cierre sin carga o la eliminación de una falla externa, pero se han realizado pocos análisis sobre el impacto de la corriente de irrupción de excitación del transformador en Protección diferencial del transformador durante el funcionamiento en paralelo o en serie. Por lo tanto, es necesario realizar una investigación en profundidad sobre el mecanismo y las características de las corrientes de irrupción armónicas, revelar su esencia y luego proponer medidas prácticas para eliminar los peligros ocultos y mejorar la confiabilidad del suministro de energía.
Datos totales
Historia del desarrollo de la protección de transformadores, 1931r? ¿mi? Cordray propuso la protección diferencial de transformadores, marcando la llegada de la era en la que la protección diferencial era la principal protección de los transformadores. ¿d? Hayward propuso por primera vez la protección diferencial mediante frenado armónico. En 1958, R.L. Sharp y W.E. Glassburn propusieron un método para utilizar el segundo armónico para identificar la corriente de irrupción de excitación del transformador y lo implementaron en la protección analógica. Al mismo tiempo, también propusieron un esquema de aceleración diferencial, que consta de aceleración diferencial, relación diferencial y frenado de segundo armónico, y continúa hasta el día de hoy. La investigación sobre la protección de transformadores de microcomputadoras comenzó a finales de los años 1960 y principios de los 1970. En 1969, Rockefeller propuso por primera vez el concepto de protección de transformadores digitales, lo que inició la investigación sobre la protección de transformadores digitales. Posteriormente, OP Malik y Degens estudiaron el procesamiento digital y el análisis de filtrado digital de la protección de transformadores; en 1972, Skyes publicó el armónico del transformador de microcomputadora. El plan de acción ha hecho que el desarrollo de la protección de transformadores de microcomputadoras sea un paso adelante. En los últimos años, la aparición del procesador de señales digitales DSP no solo ha mejorado la velocidad y precisión del muestreo y cálculo de datos de protección de microcomputadoras, sino que también ha cambiado el diseño de los dispositivos de protección de microcomputadoras e implementado algoritmos complejos en los dispositivos de protección.
El transformador de potencia es uno de los equipos eléctricos principales más importantes del sistema eléctrico y el centro de transmisión de energía. Los grandes transformadores tienen estructuras complejas y su construcción es costosa. Una vez dañados, los trabajos de reparación serán difíciles y las pérdidas económicas serán grandes. En los últimos años, con el desarrollo de los sistemas eléctricos y la mejora de los niveles de tensión, se han utilizado cada vez más transformadores de gran capacidad. Los transformadores de gran capacidad utilizan devanados trenzados, que son propensos a sufrir cortocircuitos entre espiras, por lo que la tasa de fallas es relativamente alta. Para garantizar el funcionamiento seguro y confiable de los transformadores, los trabajadores del sector eléctrico analizan constantemente sus características operativas, investigan nuevos principios y métodos y mejoran el rendimiento de la protección de los transformadores. En respuesta al problema de la corriente de irrupción en la protección diferencial, se estudian activamente varios métodos en el país y en el extranjero para resolverlo, como el frenado por segundo armónico, el ángulo de discontinuidad, el frenado por voltaje, el principio característico del flujo magnético, el método del circuito equivalente, etc. También existen algunas disciplinas y métodos nuevos aplicados a la protección de transformadores para investigación.
Con el rápido desarrollo de la tecnología informática y de redes y la producción continua de chips de microprocesadores de alto rendimiento, el rendimiento de los dispositivos de protección de transformadores de microcomputadoras continúa mejorando. Todo el sistema de protección de microcomputadoras avanza hacia la integración, la inteligencia artificial, las redes, la protección y el control. Desarrollo de dirección de normalización e integración de comunicación de datos y medición.
3. El contenido de investigación principal de este artículo
1 expone los principios básicos de la protección diferencial del transformador, analiza las posibles causas del mal funcionamiento del relé de protección diferencial e introduce brevemente algunas precauciones.
Se analizaron y estudiaron el mecanismo y las características de la corriente de irrupción de excitación del transformador, y se resumió la situación actual y la tendencia de desarrollo de la protección diferencial del transformador. Se estudian, analizan y evalúan varios métodos de identificación de la corriente de irrupción de excitación de transformadores. Se proponen métodos para eliminar y suprimir la corriente de irrupción de excitación.
Con base en las características de la corriente de irrupción de excitación que polariza el eje del tiempo, se explica el mecanismo de generación y las características cambiantes de la corriente de irrupción de excitación, y se señala que la causa esencial de la corriente de irrupción de excitación es que la corriente de entrada de excitación del transformador de cierre fluye a través de la resistencia del sistema, lo que hace que otros transformadores operen en el bus. Compensación de voltaje, provocando la saturación del núcleo. Se analiza el daño de la corriente de irrupción de excitación armónica a la protección diferencial del transformador y se proponen las medidas preventivas correspondientes.
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