Beskyttelsesordning for transformatorstasjonen med en enkelt forsyning fra verktøyet
Enkeltransformator, enkeltbuss konfigurasjon
Forsyningsspenningen avhenger av både tilgjengelighet og forbrukerbehov. Forbruker transformatoren er koblet delta på høyspenningssiden og jordet wye på lavspenningssiden.
Beskyttelsesordning for transformatorstasjonen med en enkelt forsyning fra verktøyet
En kondensasjonsbryter gir trefasebytte og beskyttelse for transformatoren, samt fysisk isolasjon av transformatoren under vedlikehold. Forbrukerens spenning kan variere fra 480 V til 34,5 kV. Som nevnt ovenfor er strømforsyningen koblet til delta / Y- og systemkonfigurasjonen er enkelt-transformator / enkeltbuss.
En normalt åpen mater-slipsbryter er vist for å underbygge bryterens vedlikehold.
Enkeltforsyning fra en ekstern forsyningsstasjon (enkeltransformator / enkeltbuss-konfigurasjon)
- Transformatorbeskyttelse
- Transformer lavsidebuss og materbeskyttelse
- Beskyttelse av forsyningsledningen
- Selektiv koordinering og transformatorer (VIDEO)
1. Transformatorbeskyttelse
Flere faktorer er involvert i å velge transformatorens høydesikringer.
FAKTOR # 1 - Generelt spenningsverdien til sikringenbør være lik eller større enn systemfase-til-fasespenningen. Faste sikringer av fast utstødningstype er ikke "spenningskritiske" og kan påføres systemer som er vurdert mindre enn spenningsverdien til sikringen.
Denne overspenningen begrenser vanligvis anvendelsen av strømbegrensende sikringer til samme systemspenningsklasse som maksimal spenningsverdier for strømbegrensende sikring.
FAKTOR # 2 - Slukningsverdien til sikringen skal være lik eller større enn den maksimalt forventede feilen
plikt, inkludert mulig utvidelse av verktøyet.
FAKTOR # 3 - Sikringenes kontinuerlige strømstyrke skal være lik eller større enn maksimal forventet nødbelastning av transformatoren.
VIKTIG! Overbelastningsevne for strømssikringer kan variere fra 0% til 40% med forskjellige sikringstyper og med forskjellige ampereverdier av samme sikringstype.
FAKTOR # 4 - Kontinuerlig nåværende vurdering og smeltingSikringens tidsstrømskarakteristikker bør velges for å gi optimal transformatorbeskyttelse, samt koordinering med oppstrøms og nedstrøms reléer eller sikringer, med tanke på effekten av omgivelsestemperatur og belastningsstrømoppvarming.
Hvis to transformatorer er involvert, som i figur 2, bør sikringsstørrelsen og reléinnstillingen eller sikringskoordinasjonen velges ut fra det normale maksimale lastnivået for begge transformatorene.
Koordinering med lavsidebryteren kan avlives under nødbelastningsforhold med en transformator ut av drift.
Figur 2 - Dual supply-dual transformer (enkeltforsyningsbrytere)
FAKTOR # 5 - Primær fusjon som eneste middel for transformatorbeskyttelse kan ikke være egnet dersom sekundær jordfeilstrøm er begrenset ved å bruke motstandsjording på nøytral.
Hvis man bruker lavmotstandsjording, kan flere reléordninger brukes til å fjerne en jordfeil mellom transformatoren og feederbryteren eller utenfor feederbryteren hvis man ikke åpner.
Alle disse ordningene bruker a nøytral CT og overstrømsrelé (51G).
Figur 4 - Transformator nøytral og null-sekvens jord relaying applikasjoner for
motstandsbaserte systemer
For et lavmotstandsbasert system, bruk avet overstrømsrelé koblet til en CT i servicetransformatorens nøytrale er vanligvis det beste alternativet. Denne CT skal ha et forhold som er mindre enn fase CT, og reléoppsamlingsområdet i forbindelse med nøytral CT skal tillate en oppsamling så lav som 10% av nøytralmotstanden.
Når et overstrømsrelé benyttes med anull-sekvens CT det refereres til som et 50G-, 51G- eller 50 / 51G-relé avhengig av hvilken relaytype som er brukt. Figur 4 viser typiske arrangementer for begge disse applikasjonene.
Denne nøytrale overstrømrelæet (51G) turutgang kan kobles til å gjøre ett av følgende:
- Lukk en jordbryter på høyden for å tvinge tripping av fjernbryteren
- Åpne en motor med høy motor, som er klassifisert for å avbryte slike feil
- Overfør tur på fjernkontrollen
2. Transformer lavsidebuss og materbeskyttelse
Sikringen gir beskyttelse for transformatorens høyside og lavside feil. Det gir også begrenset sikkerhetskopiering for feilsøking med lav side.
På korte matere, hvor størrelsen på feilenstrømmen ikke reduseres vesentlig fra bussen til enden av materen, kan koordinering av de øyeblikkelige reléene med nedstrøms beskyttende anordninger være vanskelig, om ikke umulig. Tid-overstrøm-reléene skal koordinere med den største beskyttelsesenheten på materen.
Tidens nåværende egenskaper av reléene bør velges tilsvarende.
For koordinering med grensesikringer bør en veldig omvendt eller ekstremt inversisk karakteristikk velges. Phase relay pickup bør være større enn den forventede fulllaststrømmen på materen.
Det er også viktig for å sjekke koordinering av tidsoverstrømsreléet med transformatoren på høydesikringen. Koordinering bør vurderes nårLast-side slipsbryter er stengt. Fase reléoppsamlingen skal være høy nok til å bære lasten til begge matere og fremdeles gi tilstrekkelig feilbeskyttelse samtidig som koordinering med sikringen på høyden opprettholdes.
Figur 3 - ANSI 50 og 51 overstrømsreléegenskaper
Feeder bakken feil beskyttelse kan leveres avikke-retningsmessige øyeblikkelige og tids-overstrømmede reléer. Et jordrelé, koblet i nøytralkretsen, er ikke følsom for balansert trefaset ladestrøm.
Bare strømmer som følge av en ubalansert belastning(på et fyrtrådssystem), eller ubalanserte feil som involverer bakken, vil strømme i bakken. Dermed trenger ikke strømføringsstrømmen til feeder ikke en direkte overvekt ved bestemmelse av reléopptak.
Følgende er to forskjellige metoder for å sette bakkenreleer:
- Maksimal koordinering
- Maksimal jordfeil følsomhet
a) Maksimal koordinering
Jordrelæet har en innstilling som er identisk med fasebeleggene. Dette sikrer samme grad av koordinering med nedstrøms beskyttende enheter som faseléet.
Jording relé vil gi redundans i tilfelle fase relé svikt for en feil fra jord til jord.
b) Maksimal jordfeil følsomhet
Jording relay øyeblikkelig og tid-overstrøm pickup kan være sett mye lavere enn fase relay pickup. Dette gir sensitiv beskyttelse for jordfeil, men kan også føre til feederbrudd for feil som normalt vil bli fjernet av nedstrøms beskyttende enheter.
For større følsomhet kan bakken reléet også settes med en tid-overstrøm relay pickup på omtrent halvparten av fase relé men med en høy tidsbryterstilling for å koordinere med nedstrøms sikringer over et rimelig utvalg av feilstrøm.
3. Beskyttelse av tilførselsledningen
Ulike forsyningsspenningsnivåer dikterer vanligvis ulike nivåer av brukslinjebeskyttelse. Disse systemene vil Normalt tur øyeblikkelig for alle linjefeil. Verktøyets øyeblikkelige relaying kan nå forbrukerens transformator, men ikke helt gjennom det.
Ideelt sett må transformatorfeil som oppdages ved øyeblikkelig linjearetting, også blåse transformatorsikringen. Dette tillater linjen å bli aktivert igjen og feilen ligger.
Transformatorisolering på denne måten kan ikke alltid være mulig, særlig på brukssystemer med store sikringer og relativt lave nivåer av jordfeilstrøm.
Hvis koordinering mellom sikringene og forsyningenLinjebeskyttelse er ikke mulig, forbrukeren kan bli pålagt å bruke relébeskyttelse (koblet til høyspennings-CT) for transformatoren, i stedet for sikringer.
Manglende koordinering kan resultere i generende tripping, ekstra skade på transformatoren på grunn av automatisk tilbakestilling av forsyningsledningen, og et forsinket uttak av forsyningslinjen mens vedlikeholdspersonalet forsøker å finne feilen.
4. Selektiv koordinering og transformatorer (VIDEO)
Del 1
Beregning av de nødvendige sikringsamplasitetsforholdene for selektiv koordinering mellom primærsiden og sekundærsiden av en transformator og nedstrøms kretser.
Del 2
Selektive koordinasjonsbrytere rundt en transformator.
Del 3
Oppnå selektiv koordinering mellom sikringer og sikringsbrytere ved beskyttelse av transformatorer.
kilder:
- IEEE Std C37.95 - IEEE Guide for Beskyttende Relaying av Utility-Consumer Interconnections
- Systembeskyttelse av Bill Brown på Square D Engineering Services