Koordinierungsstudie zum Schutz von Versorgungsleitung, Transformator und Hauptbus / Zuleitung der Anlage
Koordinierung der Weiterleitung und Kontrolle
Die Installation einer dedizierten Unterstation zuEine Anlage bedienen beinhaltet eigentlich eine Schnittstelle zwischen dem Versorger und der Anlage. Eine enge Abstimmung zwischen Versorgungspersonal und Anlagenpersonal ist unerlässlich, damit Weiterleitungs-, Kontroll- und andere diesbezügliche Anforderungen ermittelt und angemessene Verantwortlichkeiten zugewiesen werden.
Koordinierungsstudie zum Schutz der Versorgungsleitung, des Transformators und des Anlagenhauptbusses / der Zuleitung
Dies kann Anforderungen beinhalten, dass die Anlage eine Ausrüstung oder einen Raum für die Weiterleitung, Steuerung, Messung, Datenerfassung und andere zugehörige Geräte des Versorgungsunternehmens zur Verfügung stellt.
Es gibt drei allgemeine Bereiche, in denen die Schutzanforderungen koordiniert werden müssen, um ein sicheres und zuverlässiges System zu gewährleisten:
1. Versorgungsleitung Schutz
In der Regel können Leitungsfehler mit Hilfe von erkannt und isoliert werden Überstrom-, Distanz-, Pilotdraht- oder Differentialschutztechniken.
Verschiedene Faktoren beeinflussen die Wahl des Leitungsschutzes, darunter:
- Schaltungsart (z. B. Erdkabel, Freileitung, Einkreis, Parallelschaltung, Mehrfachanschlussleitungen usw.)
- Funktion und Bedeutung der Linie (z. B. Auswirkungen auf die Dienstkontinuität und die Zeit, die erforderlich ist, um Fehler zu erkennen und zu isolieren).
Es ist wichtig zu verstehen, dass das DienstprogrammDas verwendete System kann sich auf den Betrieb der Anlage auswirken. Etwaige Zielkonflikte zwischen dem Versorgungsschutz und der Aufrechterhaltung kritischer Anlagenbetriebe sollten gelöst werden.
2. Transformatorschutz
Die Schutzschemata für Transformatoren hängen von mehreren Faktoren ab, einschließlich Systemkonfiguration, Erdungsmethode, Geschwindigkeit, Koordination, Betrieb, Kostenusw. In den Abbildungen 1 bis 4 sind einige der am häufigsten verwendeten Schutzschemata für Transformatoren in industriellen Umspannwerken dargestellt.
Abbildung 1 zeigt, wie ein primärer Leistungsschalter zum Schutz des Transformators verwendet werden kann.
Abbildung 1 - Transformatorschutz mit primärem Unterbrecher
Der Grundschutz wird durch die bereitgestellt 87T Transformator-Differentialrelais. Gerät 50/51, Überstromrelais mit Momentaneinheit, schützt vor Phasenfehlern; Gerät 50G oder 50N / 51N kann als Backup-Schutz für Erdfehler verwendet werden.
Überlastschutz für Transformatoren, Niederspannungsbus und Rückspeiseschutz werden von bereitgestellt Vorrichtung 51 auf der Sekundärseite.
Da ist die NiederspannungsseiteMit Masse geerdet, sollte ein Schutzrelais (51G-1) verwendet werden, um den Unterbrecher 52-1 für low-side-Erdschlüsse zwischen dem Transformator und dem sekundären Unterbrecher sowie für den thermischen Widerstand des Widerstands auszulösen.
Die Geräte 50/51, 51, 51G-1, 50G und 51G-2 müssen koordiniert werden Schutzzonen bieten, die die Fehlerortung erleichtern.
Abbildung 2 - Paralleler Transformatorschutz mit primärem Unterbrecher
Wenn ein normalerweise geschlossener sekundärer Busanschluss verwendet wird Paralleltransformatorschutz (Abbildung 2 oben) gibt es einige Unterschiede zu dem in Abbildung 1 gezeigten primären Unterbrecherschema.
Die Auslösesequenz dieser drei Bodenrelais ist wie folgt:
- 51G-3 Trips 52T,
- 51G-2 Trips 52-11,
- 51G-1 Trips 52-1 und
- 87TG Trips 52-1 und 52-11.
Die Vorrichtung 67 bietet einen gerichteten Überstromschutz.
Wenn die Transformatorgröße keine Gewähr dafür bietetGrundschemas, die oben beschrieben wurden, können die in 3 und 4 gezeigten Schemata verwendet werden. Sicherungen bieten hier den primären Fehlerschutz. Solide Erdung gewährleistet einen ausreichenden Primärphasenfehlerstrom, um die Sicherungen für die meisten sekundären Erdfehler zu betreiben.
In Fällen wo Sekundäre Erdfehler erzeugen keinen ausreichenden Fehlerstrom, um die primären Sicherungen durchzubrennenkann ein 51G-Relais verwendet werden, um einen schnellen Bodenschalter auszulösen, wie in Abbildung 3 dargestellt.
Abbildung 3 - Transformatorschutz mit primären Sicherungen
Das Öffnen einer einzelnen primären Sicherung führt zum Ergebnis Einphasen des Transformator-Sekundärsystems. Dies kann insbesondere schwer zu erkennen seinBei geringer Belastung sollten geeignete Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Wenn die Stromversorgungsquelle geerdet ist und auf der Sekundärseite eine Stromquelle vorhanden ist, wird ein Erdschluss in der ankommenden Leitung vom Trennschalter unterbrochen.
Der sekundäre Leistungsschalter wird jedoch nicht offen weitergeleitet Es fließt kein Erdschlussstrom durch den Anschluss des Dreieck-Primärtransformators.
Ausfall des Sekundärschalters kann geöffnet werdenführen zu Gefahren für das Personal, zu möglichen schädlichen transienten Überspannungen, die durch einen Störlichtbogen verursacht werden, und das automatische Wiedereinschalten der Trennschalter zu verhindern.
Beachten Sie, dass bestimmte Schmelzschalter verfügbar sind, die alle drei Phasen automatisch öffnen sollte eine Sicherung auf einphasig schmelzen.
Abbildung 4 - Paralleler Transformatorschutz mit primären Sicherungen (keine Last- oder Messkreise dargestellt)
In einigen Fällen ist es angebracht, Typ anzugeben60, Spannungs- oder Stromausgleich / Gegentakt, Relaisschutz auf der Sekundärseite von Transformatoren mit abgesicherten Primäranschlüssen, um einen einphasigen Schutz zu bieten
Wenn eine normalerweise offene Busverbindung verwendet wird, wie in Abbildung 2 und Abbildung 4 Die Geräte 67 und 67N sind nicht erforderlich.
Wo Transformatoren ohne High-Side-Schalter sindAls Teil eines Leitungsabschnitts eingesetzt, können zum Schutz des Transformators Überlastauslösungen oder die Verwendung von schnellen Erdungsschaltern oder von den Transformatorschutzrelais betriebenen Schaltkreisschaltern verwendet werden.
Bei dieser Art von Anwendung können die entfernten Erdungsrelais so eingestellt werden, dass sie zu 100% der Leitung arbeiten und nicht den Low-Side-Bus am Transformatorstandort überbrücken.
Die Verwendung von schnellen Bodenschaltern ist nicht wünschenswert wo die Stromqualität ein wichtiges Anliegen ist.
3. Hauptbus- und Feeder-Schutz der Anlage
Der Anlagenhauptbusschutz kann durch bereitgestellt werden Überstrom- oder Differentialschutzschemata. Der Überstromschutz sollte mit dem für den Transformatorschutz vorgesehenen koordiniert werden.
Bei Beantragung des Busschutzes wird der TeilDifferentialschema wird am häufigsten für den Schutz von Hauptbussen der Anlage verwendet. In diesem Schema werden nur die Quellenschaltungen unter Verwendung eines Überstromrelais mit Zeitverzögerung differentiell verbunden. Die Relais, die die Abzweige oder Stromkreise schützen, befinden sich nicht im Differential.
Im Wesentlichen kombiniert diese Anordnung Zeitverzögerter Busschutz mit Feeder-Backup-Schutz.
Abbildung 5 - Partielle Differentialweiterleitung (Drei-Leistungsschalter-Schema)
Wo einige oder alle Feeder-Kreise habenstrombegrenzende Drosseln, bei Distanzrelais wird eine Teildifferentialschaltung verwendet. Diese Distanzrelais werden in die Reaktorimpedanz eingesetzt, jedoch nicht durch diese. Die Drosselimpedanz wird verwendet, um zwischen Fehlern am Bus und externen Fehlern an den Abzweigen zu wählen. Das Schema ist schnell und empfindlich.
Vor der Spezifikation der Ausrüstung, Es müssen Kurzschluss- und Schutzgerätekoordinationsstudien durchgeführt werden.
Mit dem Koordinierungsaufwand soll eine vollständige Aufzeichnung der Schutzarten und -einstellungen sowie geeigneter Zeit-Strom-Kurven usw. erstellt werden. Sicherstellung eines ordnungsgemäßen und koordinierten Betriebs aller Schutzeinrichtungen mit dem Versorgungsnetz und bei Anlagenstörungen.
Quelle // Empfohlene Praxis für die elektrische Energieverteilung für Industrieanlagen von IEEE