主変圧器バックアップ保護の原理と保護範囲
主変圧器バックアップ保護の原理と保護範囲
機能：電力変圧器には、外部接地および相間短絡に対する過電流保護装置、および中性点過電圧保護装置を装備し、隣接コンポーネントおよび変圧器内部の故障に対するバックアップ保護として機能する必要があります。変圧器のバックアップ保護は、その主保護の待機保護です。主保護が故障した場合、バックアップ保護が作動し、機器と人員の安全を確保します。その保護範囲には、変圧器、電源回路、および回路上の負荷機器が含まれます。バックアップ保護とは、インピーダンス保護、不足電圧過電流保護、複合電圧過電流保護、および過電流保護を指します。これらはすべて変圧器の過電流状態を検出できますが、感度が異なります。インピーダンス保護は高感度ですが、過電流保護は低感度です。
III. バックアップ保護の分類 リモートバックアップ保護：主保護または遮断器が作動しない場合に、隣接する電力機器または回線の保護によって実装されるバックアップ保護。ニアバックアップ保護：主保護が作動しない場合、この機器または回線上の別の保護セットによってバックアップ保護が提供されます。遮断器が作動しない場合、遮断器故障保護によってニアバックアップ保護が提供されます。高バックアップ保護と低バックアップ保護は、変圧器に対して相対的です。変圧器の高電圧側のバックアップ保護は高バックアップと呼ばれ、変圧器の低電圧側のバックアップ保護は低バックアップと呼ばれます。
1. バックアップ保護は、主保護が作動しない場合に変圧器を保護するために使用されます。一般的に以下が含まれます：
(1) 高電圧側の複合電圧によって開始される過電流保護;
(2) 低電圧側の複合電圧によって開始される過電流保護;
(3) 外部接地短絡に対する零相電流および零相電圧保護;
(4) 対称過負荷を防止するための過負荷保護;
(5) 高電圧側母線に接続された保護：高電圧側母線差動保護、遮断器故障保護;
(6) 低電圧側母線に接続された関連保護：低電圧側母線差動保護など。変圧器保護装置の動作プロセスを図6-1に示します。変圧器の測定パラメータが設定値を超えない場合、保護は正常に動作しています。故障が発生した場合、各保護ユニットは、測定値に基づいて、それぞれの保護範囲内で故障が発生したかどうかを判断します。変圧器内部で故障が発生した場合、差動保護がトリップします。タンク内で故障が発生した場合、ガス保護が高感度でトリップできます。故障が内部か外部かに関わらず、変圧器の相間バックアップ保護が作動する必要があります。地絡故障の場合、地絡故障のバックアップ保護として零相保護も同時に作動します。
バックアップ保護の動作遅延時間内に故障が消滅した場合、バックアップ保護は正常動作に戻ります。故障がまだ存在する場合は、トリップし、変圧器を電力網から切り離します。
さらに、変圧器が過負荷またはその他の異常な動作状態を経験した場合、対応する保護が作動し、信号を発します。 IV. 相間短絡に対するバックアップ保護 変圧器の主保護は、通常、差動保護とガス保護を使用します。主保護に加えて、変圧器には、相間短絡および地絡故障に対するバックアップ保護も装備する必要があります。バックアップ保護は、外部故障によって引き起こされる変圧器巻線の過電流を防止し、隣接コンポーネント（母線または回線）の保護のバックアップとして機能し、可能であれば、変圧器内部の故障の場合の主保護のバックアップとしても機能します。変圧器の相間短絡バックアップ保護は、通常、過電流保護、不足電圧始動過電流保護、複合電圧始動過電流保護、および負相シーケンス過電流保護を採用しています。インピーダンス保護もバックアップ保護として使用されることがあります。
1. 過電流保護 過電流保護装置の原理配線図を図5-18に示します。その動作原理は、回線確定時限過電流保護と同じです。保護が作動した後、変圧器の両側の遮断器がトリップします。保護の始動電流は、変圧器の最大可能な負荷電流に従って設定されます。つまり、ここで：Krel — 信頼性係数、1.2〜1.3とします。Kr — 復帰係数、0.8〜0.95とします。IL·max — 変圧器の最大可能な負荷電流。IL·maxは、以下の状況下で考慮し、最大値を取る必要があります：
(1)並列運転している変圧器の場合、最大容量の変圧器が切り離されたときに他の変圧器で発生する過負荷を考慮する必要があります。各変圧器の容量が同じ場合、計算式は次のとおりです。ここで、n——並列運転している変圧器の最小可能な数。
