Мікропроцесорний захист трансформатора 110/6 кВ потужністю 25 МВА понижувальної підстанції

Автор: Олійник Валентин Борисович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У цьому дипломному проекті досліджується застосування мікропроцесорних систем захисту критичного компонента енергосистем — трансформатора 110/6 кВ потужністю 25 МВА. Оскільки попит на електроенергію зростає, забезпечення надійності та ефективності трансформаторів стає першорядним. Дослідження присвячене розробці, реалізації та тестуванню схеми захисту на основі мікропроцесора, підкреслюючи її роль у запобіганні та пом’якшенні несправностей, оптимізації продуктивності та підвищенні загальної стійкості понижувальної підстанції [1]. Розробка мікропроцесорного захисту трансформаторів є серйозним досягненням у сфері енергосистем. Ця розробка була зумовлена потребою у більш складних, адаптованих та ефективних механізмах захисту для забезпечення надійності та довговічності трансформаторів, які є критично важливими активами енергетичної інфраструктури. Ранні системи захисту трансформаторів покладалися на електромеханічні реле для забезпечення основного захисту від надструму та диференціального захисту. Ці системи мали обмеження щодо швидкості, точності та гнучкості. Вони були менш здатні адаптуватися до динамічної та складної природи сучасних енергетичних систем. Поява мікропроцесорів у 1970-х роках стала переломним моментом. Це дозволило розробити більш інтелектуальні та програмовані системи захисту. Мікропроцесори принесли такі переваги, як більш висока швидкість обробки, збільшена обчислювальна потужність і можливість реалізації складних алгоритмів для виявлення та аналізу помилок. Мікропроцесорні системи захисту були розширені, щоб включити більш складні алгоритми для виявлення конкретних відмов трансформатора. Раннє виявлення несправності, виявлення 5 пускового струму та аналіз гармонік. Мікропроцесорні системи захисту останнього покоління відрізняються високою адаптивністю. Параметри захисту можуть динамічно підлаштовуватися під умови роботи трансформатора і всієї електромережі. Еволюція мікропроцесорного захисту в трансформаторах відображає безперервний розвиток у напрямку розумніших, адаптивніших і безпечніших систем живлення. Постійні дослідження та інновації в цій галузі можуть призвести до ще більш складних стратегій захисту, сприяючи стійкості та сталості всієї енергетичної інфраструктури [2]. Принцип роботи мікропроцесорних систем захисту трансформаторів передбачає інтеграцію передової цифрової технології для моніторингу, виявлення та реагування на ненормальні умови або несправності в трансформаторі. Ці системи використовують мікропроцесори для обробки даних у реальному часі, виконання складних алгоритмів і прийняття розумних рішень щодо захисту трансформатора [3]. Об’єкт дослідження - трансформатор 110/6 кВ потужністю 25 МВА понижувальної підстанції. Предмет дослідження - мікропроцесорний захист трансформатора. Мета дослідження: особливості мікропроцесорних пристроїв релейного захисту, основні види пошкоджень трансформаторів, розрахунок струмів пошкоджень понижувальної підстанції, розрахунок параметрів спрацювання мікропроцесорних захистів, розрахунок самозапуску однієї секції після дії АВР, вибір уставок захисту, визначення уставок захистів для трансформаторів понижувальної підстанції. У роботі був здійснений опис основних видів пошкоджень, а також особливих режимів роботи трансформаторів і відповідно захистів від них. Здійснено опис мікропроцесорних пристроїв захисту для трансформатора 110/6 кВ потужністю 25 МВА. Було розраховано струмові пошкодження понижувальної підстанції та параметри спрацювання мікропроцесорних захистів. Також було накреслено структурні схеми традиційних і цифрових 6 захистів. Розрахунок та вибір уставок захисту МСЗ для трансформаторів понижувальної підстанції.