대부분의 변압기 고장은 장치를 켜는 날 발생하지 않습니다. 아무도 볼 수 없는 탱크 내부에서 조용히 발전한 다음 마침내 작동을 멈춘 후 일주일 동안 생산합니다. 그게 바로 갭이다변압기 보호폐쇄를 위해 존재하며, 폐쇄 결정의 대부분은 장치를 시운전할 때가 아니라 주문할 때 이루어집니다.
실패 통계부터 시작하세요. 그만큼IEEE Power & Energy Society 변압기 보호 애플리케이션 가이드유틸리티 오류 조사를 재현하고 1983~1988년 조사 기간에 권선 오류는 기록된 오류의 37%를 차지했으며 탭 체인저 오류는 22%를 차지했습니다. 눈에 보이기 때문에 모두가 걱정하는 부싱 고장은 11%로 나타났습니다. 터미널 보드 고장은 3%, 코어 고장은 1%였습니다.
그 숫자를 두 번 읽으세요. 실제로 변압기를 파괴하는 두 가지 고장 모드는 눈에 띄지 않는 탱크 내부에서 발생하며, 이는 바로 보행 검사 프로그램이 포착할 수 없는 두 가지입니다.
변압기 보호 예산이 실제로 속하는 곳
보호는 하나의 제품이 아닙니다. 이는 각각 서로 다른 오류 메커니즘을 관찰하는 일련의 장치이며 ANSI 장치 번호는 사양에서 해당 장치에 대해 설명하는 방식입니다. 컨서베이터 오일 침지 장치의 일반 패키지는 다음과 같습니다.
- 87P - 위상차, 전류 입력과 출력 전류의 주요 비교
- 87U - 제한되지 않은 차동 장치, 심각한 내부 결함을 해결하는 빠른 요소
- 87N - 접지 차동, 제한된 접지 결함이라고도 함
- 63 - 갑작스런 압력, 탱크 내부의 압력 상승 속도에 따른 트립
- 가스 릴레이(Buchholz) - 가스 축적 경보 및 오일 서지 트립
- 49 - 열, 일반적으로 최고 오일 RTD와 권선 핫스팟 시뮬레이션
- 51 / 50 - 시간 및 순간 과전류, 백업 레이어
- 86 - 이동 신호가 도착하는 잠금 릴레이
두 개의 장치는 오일 경로에 있고, 두 개는 부싱을 통해 전류를 비교하고, 하나는 온도를 읽고, 나머지는 기본 구성이 작동하지 않을 때 개입하는 백업 레이어를 형성합니다. 보호 항목을 단일 항목으로 나열하는 사양은 아직 아무것도 결정되지 않았습니다.
중요한 순서는 가격순이 아닙니다. 가스 계전기는 차동 계전기에 비해 비용이 적게 들고, 위의 고장 데이터에 비해 고장 모드가 가장 큰 비중을 차지합니다.
Buchholz 계전기: 가스 및 오일 서지 감시 장치
그만큼부흐홀츠 릴레이콘서베이터가 있는 유침 변압기에만 존재하며 탱크와 콘서베이터 사이의 파이프에 위치합니다. 그 위치가 핵심입니다. 오일 경로에 있으므로 활성 부분이 실제로 무엇을 하는지 볼 수 있습니다.
두 요소가 하나의 하우징을 공유합니다. 가스가 챔버 상단에 모이면 플로트가 올라가고 경보 접점이 닫힙니다. 플랩은 오일 흐름에 위치하며 오일이 설정보다 빠르게 컨서베이터 쪽으로 이동하면 작동됩니다. 우리 공장에서는 가스가 파이프에 모이는 대신 릴레이로 이동하도록 연결 파이프가 탱크에서 약간 위쪽으로 경사지게 설정되어 있으며, 릴레이는 기술자가 비계 없이 지상에서 도달할 수 있는 높이에 장착됩니다.
경보와 트립은 동일한 결정이 아니며, 하나의 입력에 두 접점을 모두 연결하면 장치가 생성하는 가장 유용한 신호가 사라집니다. 초기 결함(뜨거운 조인트, 부분 방전 지점, 서서히 발생하는 턴 간 결함)은 몇 시간 또는 며칠에 걸쳐 가스를 생성하며, 변압기가 여전히 부하를 운반하는 동안 플로트 요소가 이를 보고합니다. 이는 경고가 중단되기 전에 오일 샘플을 채취하고 용존 가스 분석을 실행하는 창입니다. 전원을 공급한 후 처음 몇 주 동안 가스 경보는 일반적으로 결함이 아닌 잔여 공기가 오일에서 빠져나가는 현상입니다. 일반적으로 확실함과 동일하지 않기 때문에 샘플링하는 것입니다.
여기에 프로젝트 사양을 잡는 함정이 있습니다. 콘서베이터가 없는 밀폐형 탱크 설계에는 Buchholz 계전기가 전혀 없으며 나중에 추가할 수도 없습니다. 소유자 표준이 가스 릴레이를 가정하는 경우 이를 주문에 기재해야 합니다.
급작스런 압력 릴레이: 탱크 결함에 대한 빠른 트립
63 장치는 가스가 어디로든 이동할 때까지 기다리지 않습니다. 에이갑작스런 압력 릴레이탱크 내부의 압력 상승 속도에 반응하므로 고에너지 내부 결함으로 인한 첫 번째 압력 파에 작동합니다. 애플리케이션 가이드에서는 1차 결함 보호로서 차동 요소와 함께 그룹화되어 있으며, 메인 탱크와 탭 절환기 구획이 각각 자체 장치를 갖기 때문에 장치 목록에 두 번 나타납니다.
두 가지 장착 제품군이 있습니다. 가스 공간 릴레이는 오일 위의 탱크 상단에 위치합니다. 오일 공간 릴레이는 오일 레벨 아래의 밸브나 파이프에 장착됩니다. 둘 다 여행 전용입니다. 그러면 그들을 대하는 방식이 달라집니다. 문제가 변압기에 있는지 아니면 설정에 있는지 확인하는 동안 방해가 되는 잠금으로 인해 장치의 서비스가 중단되기 때문에 작동할 수 있지만 경보를 울릴 수 없는 장치는 처음부터 올바르게 작동해야 합니다. 설정을 선택하는 것은 릴레이 작업입니다. 메인 탱크와 LTC 구획이 모두 덮여 있는지 확인하는 것은 구매자의 작업입니다.
압력 방출 장치와 혼동하지 마십시오. PRD는 탱크 파열을 막기 위해 열리는 기계식 통풍구입니다. 트립 논리도 없고 설정할 것도 없습니다. 급압 보호를 요구하고 PRD만 받는 사양은 결함 감지가 아닌 탱크 보호를 구입한 것입니다. 대형 전력 변압기에서는 일반적으로 두 가지를 모두 별도의 라인 항목으로 원합니다.
차동 보호, 87P 및 87N: 변압기 보호 사양이 잘못된 경우
원리는 한 문장으로 구성됩니다. 변압기로 들어가는 전류와 나오는 전류를 비교하고 그 차이를 오류 전류로 처리합니다. 제대로 작동하게 하려면 더 많은 시간이 걸립니다. 양측은 서로 다른 전압에 위치하며 Dyn11 장치에서는 위상이 30도 떨어져 있습니다.차동 보호CT 비율이 정규화되고 벡터 그룹이 보상될 때까지 비교를 할 수 없습니다.
Inrush는 대부분의 구매자가 놓치는 부분입니다. 변압기에 전원을 공급하면 2차 고조파 함량이 높은 큰 자화 돌입이 발생하며 애플리케이션 가이드에 인용된 측정값은 전형적인 것입니다. 즉, 0.1초 동안 최대 부하 전류의 12배입니다. 결함과 별도로 이를 알 수 없는 차동 요소는 스위치를 켤 때마다 장치를 트립하게 되며 유지 관리 담당자는 변압기를 비난하게 됩니다. 숫자 릴레이는 고조파 억제 또는 2차 고조파 차단으로 두 계전기를 분리하고, 최대 돌입 레벨보다 훨씬 높게 설정된 제한되지 않은 87U 요소를 추가하여 심각한 내부 결함이 여전히 빠르게 제거되도록 합니다.
제한된 접지 결함이라고도 불리는 접지 차동 요소인 87N은 민감한 요소입니다. 가이드 작업 예는 저항 접지된 13kV 측면 제한 지락 전류를 각각 약 400A로 갖춘 한 쌍의 115kV/30MVA 변압기입니다. 중성 임피던스가 오류 전류를 유지하는 경우 일반 과전류 요소는 너무 무뎌서 중성 근처에서 오류를 볼 수 없으며 REF가 이를 덮습니다. REF 방식은 그 뒤에 있는 변류기만큼만 우수하며 계전기에 대한 분류 및 성능 요구 사항은 다음에서 별도로 설정됩니다.IEEE C37.110-2023표준 시리즈. 단순히 CT가 포함된 것이 아니라 클래스, 비율, 정확도 한계 인자를 물어보세요.
장치와 함께 도착하는 것과 도착하지 않는 것
장치는 계획의 절반입니다. 나머지 절반은 제조업체가 변압기에 구축하도록 요청받은 것이며 아래의 모든 행은 주문 단계에서 고정됩니다.
| 그것은 무엇입니까 | 기능 | 주문 단계에서 잠겨 있습니까? |
| 부싱 변류기 | 차동, REF 및 미터링 입력 | 예 - 비율, 클래스 및 정확도 제한 요소 |
| 가스 릴레이(Buchholz) | 가스 축적 경보, 오일 서지 트립 | 예 - 보존 장치와 배관 위치가 필요합니다. |
| 급압 릴레이 (63) | 압력 상승 속도에 따른 빠른 트립 | 예 - 탱크 및 탭 절환기 구획 위치 |
| 권선/상부 오일 온도(49) | 경보 및 트립, 4~20mA 또는 Modbus 출력 | 예 - RTD 및 통신 출력은 옵션으로 주문됩니다. |
| 압력 완화 장치 | 기계적 환기, 트립 논리 없음 | 예 - 설정이 아닌 장치입니다. |
| 권선 연결(벡터 그룹) | 제로 시퀀스 경로 및 위상 변위 | 예 - 시운전 시가 아닌 설계 시 결정됨 |
모든 행은 변환기 순서 결정입니다. 에이차동 보호장치가 착륙한 후에 제공되는 구성표는 공장의 나머지 부분과 충돌하는 벡터 그룹을 보상할 수 없으며, 통신 출력이 없는 온도 장치는 운영 팀이 이미 절차에 기록한 SCADA 지점을 공급할 수 없습니다. 정격 및 임피던스 옆에 있는 RFQ에서 이를 해결합니다.
그 단계에는 또 하나의 관리 작업이 포함됩니다. 전원을 공급하기 전에 오일에 대한 용존 가스 분석 기준선을 취하십시오. 이벤트 중에 판독된 DGA 결과는 동일한 장치의 이벤트 전 샘플 없이는 거의 읽을 수 없습니다. 왜냐하면 300ppm의 수소가 새로운 것인지 아니면 공장 테스트 이후 오일에 남아 있던 것인지 알 수 없기 때문입니다.
변압기와 그 보호 장치를 하나의 패키지로 소싱
Ryan Electric은 2007년부터 120,000m2 규모의 시설에서 180개 이상의 생산 및 테스트 장비 세트와 37개의 설계 특허를 바탕으로 변압기를 제작해 왔습니다. 2023년부터 회사는 Eaton 합작 투자 파트너로 운영되었습니다. 이는 데이터시트 페이지보다 여기에서 더 중요합니다. 보호 관련 문서(온도 상승 테스트 기록, 손실 데이터, 권선 연결 다이어그램 및 UL, CSA, IEEE, DEKRA 및 CNAS 테스트 증거)는 북미 고객이 답변하는 동일한 리뷰어를 위해 작성되었습니다.
우리 엔지니어들의 실질적인 조언은 RFQ 이후가 아니라 보호 기능을 RFQ와 함께 한 줄로 보내는 것입니다. 단선 다이어그램은 소유자가 기대하는 장치, 중성선이 임피던스 접지인지 여부, 현장의 병렬 배열 모양을 알려줍니다. 해당 단일 페이지는 일반적으로 디자인이 정지되기 전에 벡터 그룹 충돌이나 누락된 CT 클래스를 포착합니다. 설계가 동결되면 동일한 문제가 변경 주문이 됩니다.
지금 단위를 지정하고 보호 패키지가 아직 열려 있는 경우 등급, 현장 조건 및 보호 기능을 한 줄로 보내주십시오.라이언-transformers.com. 우리는변압기 보호장치 일정, CT 데이터, 인증 파일 등 하나의 문서 세트로 패키지되므로 장치가 도착한 후 다시 주문할 필요가 없습니다.
저자 소개:이 기사는 2007년에 설립된 변압기 제조업체이자 2023년부터 Eaton 합작 투자 파트너인 Ryan Electric의 엔지니어링 팀이 작성했으며, 북미, 동남아시아, 중동 및 아프리카 전역의 고객을 위해 UL, CSA, IEEE, DEKRA 및 CNAS 인증에 따라 유침형, 건식, 패드 장착형, 정류기 및 에너지 저장 변압기를 생산하고 있습니다.
