Transformer Neutral Protection Wissensleitfaden

Einige Neutralpunkte von Transformatoren sind direkt geerdet, und einige Neutralpunkte von Transformatoren sind durch Zwischenräume geerdet. Der Schutz der Neutralpunkte von Transformatoren spiegelt hauptsächlich Erdfehler wider.

Fall 1: Wenn ein Erdfehler im System auftritt, sollte der geerdete Neutralpunkttransformator mit Nullfolgen-Stromschutz ausgestattet werden, der aus zwei Abschnitten bestehen kann, von denen jeder zwei Zeitgrenzen hat. Der Einflussbereich des Fehlers wird eingegrenzt und es wird gehandelt, um die Schutzschalter auf allen Seiten des Transformators langfristig zu trennen.

Fall 2: Wenn im System ein Erdfehler auftritt, steigt die Nullfolgen-Spannung des Netzes oder die Resonanz-Überspannung gefährdet die Isolation des Neutralpunkts des Transformators, dessen Neutralpunkt nicht geerdet ist, nachdem der Transformator mit geerdetem Neutralpunkt abgeschaltet hat. Daher sollte der Transformator, dessen Neutralpunkt nicht geerdet ist, mit Schutz gegen Nullfolgen-Spannung oder Schutz gegen Nullfolgen-STrom durch Lücken ausgestattet werden.

Daelim ist eine Fabrik, die sich auf das Design und die Herstellung von Transformatoren spezialisiert hat. Der Neutralpunkt des Transformators ist geerdet. Öltransformatoren sind ebenfalls mit verschiedenen Schutzvorrichtungen ausgestattet, wie Relais, Feuchtigkeitabsorbern, Druckentlastungseinrichtungen, Temperaturmessgeräten usw., um sicherzustellen, dass Ihr Transformator sicher und effizient arbeiten kann.

Welche Schutzmaßnahmen werden für den Transformator eingesetzt?

1. Gas Schutz

Gas Schutzvorrichtungen können verwendet werden, um gegen interne Fehler in Transformatoren zu schützen. Wenn ein Fehler im Inneren des Transformators auftritt, wird das Öl durch Wärme zersetzt, um Gas zu erzeugen, oder wenn der Ölstand des Transformators sinkt, sollte der Gasschutz aktiv werden.

Öl-transformatoren mit einer Leistung von 800kVA und mehr sowie Transformatoren in Werkstätten mit einer Leistung von 400kVA und mehr sollten im Allgemeinen mit Gasschutz ausgestattet sein. Davon dient die leichte Gasaktion als Warnsignal, und die starke Gasaktion dient dazu, die Schutzschalter auf der Netzseite auszulösen.

2. Längendifferenzschutz

Das Längendifferenzschutzgerät kann verwendet werden, um den internen Fehler des Transformators und den Fehler des Ableit-Pfostens zu verhindern.

Der Transformator mit einer Leistung von 10.000 kVA oder mehr und die Transformatoren mit einer Leistung von 6.300 kVA oder mehr, die parallel betrieben werden, sollten mit Längendifferenzschutz ausgestattet werden. Wenn die Empfindlichkeit des Strom-Schnellauslöseschutzes die Anforderungen nicht erfüllt, kann auch Längendifferenzschutz installiert werden.

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3. Aktueller Kurzschluss-Schutz

Der aktuelle Kurzschluss-Schutz kann verwendet werden, um gegen interne Fehler des Transformators und Fehler der Abzweigbuchsen zu schützen.

Für Transformatoren mit einer Kapazität unter 10000kVA und Transformatoren mit einer Kapazität unter 6300kVA, die parallel laufen, wird im Allgemeinen ein aktueller Kurzschluss-Schutz installiert, um den longitudinalen Differenzschutz zu ersetzen. Bei Transformatoren mit einer Kapazität von mehr als 2000kVA, sollte, wenn die Empfindlichkeit nicht den Anforderungen entspricht, stattdessen longitudinaler Differenzschutz installiert werden.

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4. Überstromschutz

Der Überstromschutz kann verwendet werden, um gegen interne und externe Fehler im Transformator zu schützen. Als Sicherungsschutz des longitudinalen Differenzschutzes oder des aktuellen Kurzschluss-Schutzes wirkt der Überstromschutz mit einer Zeitbegrenzung auf das Auslösen der Schutzschalter auf der Stromversorgungsseite

5. Überlastschutz

Der Überlastschutz wird verwendet, um den Transformator vor Überstrom durch Überlast zu schützen. Das Schutzgerät ist nur mit einer bestimmten Phase des Stromkreises verbunden, verzögert in der Regel die Aktion auf das Signal, kann auch den Auslösen verzögern oder das automatische Lastabwerfen verzögern (unbeaufsichtigte Umspannung).

6. Einphasenerdungsschutz

Für die Niederspannungsseite des direkt geerdeten Systems (Dreiphasen-Vierdrähte-System) muss, wenn die Schutzempfindlichkeit der Hochspannungsseite nicht den Anforderungen entspricht, ein spezieller Nullfolgenstromschutz installiert werden.

Was passiert, wenn der Neutralleiter des Transformators nicht geerdet ist?

Die Spezifikationen der Elektrotechnik verlangen, dass der Neutralleiter von Niederspannungstransformatoren zuverlässig geerdet sein muss (außer in Minen). Denn wenn es eine Phasenauslenkung gibt, und der Neutralleiter nicht geerdet ist, erscheint das Phänomen “Neutralpunktverschiebung”, das heißt, der Neutralleiter ist geladen, und manchmal kann die Spannung sehr hoch sein, was elektrischen Schockgefahren verursachen kann. Darüber hinaus, wenn der Neutralleiter nicht geerdet ist, wird es einige Probleme wie harmonische Störungen geben. Daher muss der Neutralleiter des Transformators geerdet sein.

Klassifizierter Isolationstransformator

Großtransformatoren sind die Kernanlagen der Energieproduktion. Aufgrund ihrer hohen Kosten werden Transformatoren mit gestuften Isolationen überwiegend in Stromnetzen eingesetzt, in denen der Neutralpunkt von 110 kV und höher direkt geerdet ist.

In der praktischen Anwendung ist der Neutralpunkt einiger Transformatoren direkt geerdet. Es gibt jedoch immer noch einige Transformatoren, deren Neutralpunkt nicht geerdet ist. Die sogenannte gestufte Isolation ist die Hauptisolierung der Transformatorwicklung in der Nähe des Neutralpunkts, und ihre Isolationsstufe ist niedriger als die der Wicklungsenden.

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Probleme, die bei der Betriebsführung von gestuft isolierten Transformatoren beachtet werden sollten:

1. Der Neutralpunkt des gestuft isolierten Transformators muss mit einem Überspannungsableiter und einem Abstand ausgestattet sein, um Überspannungen zu verhindern;

2. Wenn die Bedingungen es erlauben und der Betriebsmodus es zulässt, muss der gestuft isolierte Transformator am Neutralpunkt geerdet werden;

3. Wenn der Neutralpunkt des gestuft isolierten Transformators nicht geerdet ist, muss der Neutralpunktüberspannungsschutz zuverlässig in Betrieb genommen werden.

Schlüsselprinzipien der Konfiguration des Neutralpunkts des Transformators

1. Wenn die Doppelbusbar läuft, sollte berücksichtigt werden, dass nach dem Auslösen des Bus-Kopplers sichergestellt werden sollte, dass mindestens ein Transformator-Neutralpunkt in den beiden getrennten Systemen geerdet ist;

2. Wenn auf der Mittel- und Niederspannungsseite des Transformators Strom anliegt, muss der Neutralpunkt des Transformators direkt geerdet werden, um zu verhindern, dass der Leistungsschalter auf der Hochspannungseite auslöst und der Transformator zu einem Isolationssystem für den Neutralpunkt wird;

3. Der Neutralpunkt des Haupttransformators der Gruppe Generator-Transformator-Leitung sollte geerdet bleiben.

Drei Formen der Überspannung am Neutralpunkt des Transformators

• Atmosphärische Überspannung
• Überspannung durch einphasigen Erdschluss
• Überspannung verursacht durch das Öffnen und Schließen von Leistungsschaltern in nicht voller Phase (hauptsächlich manifestiert als unsynchronisierte Wiedereinschaltung, nicht vollständige Phasenaktion, Drahtunterbrechung usw. von Leistungsschaltern im Stromnetz)

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Drei Möglichkeiten zum Schutz des Neutralpunkts des Transformators gegen Durchschläge

1. Atmosphärische Überspannung
2. Überspannung durch einphasigen Erdschluss
3. Überspannung verursacht durch das Öffnen und Schließen von Leistungsschaltern in nicht voller Phase (hauptsächlich manifestiert als unsynchronisierte Wiedereinschaltung, nicht vollständige Phasenaktion, Drahtunterbrechung usw. von Leistungsschaltern im Stromnetz)

Überstromschutz für den Neutralpunkt des Transformators

Um zu verhindern, dass Überspannungen die Isolierung des Neutralpunkts des Transformators beschädigen, werden in der Regel Maßnahmen ergriffen, um am Neutralpunkt des Haupttransformators einen Entladungsspalt zu installieren und den Neutralpunkt-Büschelstromwandler oder einen unabhängigen Stromwandler im Entladungsspaltkreis zu verwenden. Bilden Sie den Nullfolgenüberstromschutz des Entladungsspalt-Neutralpunkts (auch als “Spaltüberstromschutz” bezeichnet)

Das Prinzip des Schutzes des Neutralpunkts des Transformators durch den Spalt ist im folgenden Bild dargestellt.

Wann sollte der Schutz des Entladungsspalt-Neutralpunkts auf der Hochspannungsseite des Transformators in Betrieb genommen werden, wann sollte er vorhanden sein und warum?

Er sollte zurückgezogen werden, bevor der Neutralpunkt-Erdschalter geschlossen wird, und nach dem Öffnen des Neutralpunkt-Erdschalters in Betrieb genommen werden. (d. h. der Entladungsspalt-Schutz und der Neutralpunkt können nicht gleichzeitig in den Zustand versetzt werden)

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Weil: der Schutz des Entladungsspalt aus Nullfolgen-Spannung und Nullfolgen-Strom parallel besteht und die Stroverstellung relativ empfindlich ist, die Zeit kurz ist und keine Beziehung zu anderen Schutzmaßnahmen besteht. Im Zustand der direkten Erdung, wenn ein externer Fehler auftritt, fliesst der Nullfolgenstrom im Neutralpunkt CT, wodurch der Spaltüberstromschutz Fehlfunktionen aufweist.

Im Zustand der Erdung durch den Spalt, wenn ein Erdschluss auftritt, nachdem andere Erdungsänderungen ausgelöst wurden, wird die Nullfolgen-Spannung des Neutralpunkts ansteigen, sodass der Spalt-Nullfolgen-Spannungsschutz wirkt. Nachdem der Spalt durchschlägt, wirkt der Nullfolgenstrom, um die Sicherheit des ungeerdeten Transformators zu schützen.

Drei Verdrahtungsmethoden für den Überstromschutz des Neutralpunkts des Transformators:

(1) Verdrahtung des gemeinsamen Stromwandlers

Die Betriebswerte der beiden Stromrelais sind unterschiedlich, und die Eigenschaften der beiden Erdströme sind unterschiedlich. Die Nullfolgenüberstrom ist hauptsächlich Netzfrequenz.

Der Spaltüberstrom hat die Eigenschaften von Abstand und segmentaler Entwicklung, und die intermittierende Zeit und die Stromamplitude sind zufällig und enthalten eine große Anzahl von harmonischen Komponenten.

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(2)Die Stromwandler sind unabhängig voneinander verkabelt

Die beiden Sätze von Schutzstromwandlern sind unabhängig voneinander, d.h. die Wechselstromkreise sind getrennt und mit ihren jeweiligen korrekten Positionen verbunden. Dieser Plan ist sinnvoller, aber die Kosten sind hoch.

(3)Umfassendes Verdrahtungsdiagramm

Der Transformator ist beim Verlassen des Werks mit dem Neutralpunkt-CT des Haupttransformators ausgestattet. Um die Kosten zu senken, verwendet der Nullfolgestrom den Neutralpunkt-CT des Haupttransformators, und der Spaltstrom verwendet die integrierte Verkabelung eines separaten CT.

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Schutz vor Nullfolgen-Spannung des Transformators

Der Neutralpunktentladungsabstand ist ein relativ grobes Gerät, da die Entladespannung von den Wetterbedingungen, der Einstellgenauigkeit und der Anzahl der aufeinanderfolgenden Entladungen beeinflusst wird, was dazu führen kann, dass die Aktion fehlschlägt. Aus diesem Grund sollte auch eine Nullfolgen-Spannungsschutzvorrichtung als Backup-Schutz installiert werden, wenn der Entladungsabstand sich weigert, sich zu bewegen.

Wenn Sie Probleme mit Transformatoren haben, können Sie Daelim kontaktieren, der Ihnen technische Parameter, Transformatorzeichnungen und Preispläne bereitstellen kann.