変電所変圧器の保護システムはどのように機能するのですか？

ちょっと、そこ！変電所変圧器のサプライヤーとして、変電所変圧器の保護システムがどのように機能するかについてよく質問を受けます。これは、特に電力業界の関係者にとって重要なテーマです。それでは、この魅力的なテーマを早速掘り下げてみましょう。

変電所用変圧器の基礎

まず、変電所の変圧器とは何なのかを簡単に説明しましょう。これは、交流 (AC) の電圧を昇圧または降圧する電力システムの重要なコンポーネントです。これは効率的な送電と配電に不可欠です。たとえば、発電所で電力が生成されるとき、通常は比較的低い電圧になります。変電所の変圧器は長距離伝送のためにこの電圧を昇圧し、電力損失を削減します。そして、それがエンドユーザーに届くと、別の変圧器が電圧を安全で使用可能なレベルまで降圧します。

当社は、次のようなさまざまな変電所用変圧器を提供しています。11kV プレハブ小型変電所。これは、特にスペースが限られている場合に、多くの用途に最適なオプションです。もございます。ミニ変電所そしてミニ変電所変圧器、小規模な配電に最適です。

保護システムが必要な理由

では、なぜ変電所の変圧器の保護システムが必要なのでしょうか?そうですね、変圧器は高価な機器であり、さまざまな電気的障害にさらされます。これらの障害は、短絡、過電流、過電圧、さらには内部絶縁不良などによって引き起こされる可能性があります。これらの障害がすぐに検出されずに解消されないと、変圧器に重大な損傷を与え、停電や高額な修理につながる可能性があります。

変圧器保護システムのコンポーネント

一般的な変圧器保護システムはいくつかのコンポーネントで構成されており、それぞれに重要な役割があります。

変流器 (CT)

変流器は、変圧器に流れる電流を測定するために使用されます。これらは、一次回路の大電流レベルを、保護リレーで使用できる、より低く、より管理しやすいレベルに降圧します。たとえば、一次電流が数千アンペアの場合、CT はそれを簡単に測定および監視できる数アンペアに削減します。

変圧器 (VT)

一方、変圧器は、変圧器の両端の電圧を測定するために使用されます。これらは、一次回路の高電圧レベルを、保護リレーで使用できる低電圧に降圧します。これは、過電圧および不足電圧状態の検出に役立ちます。

保護リレー

保護リレーは保護システムの頭脳です。 CT および VT から信号を受信し、電気パラメータを分析します。事前に設定された基準に基づいて、障害を検出し、回路ブレーカーにトリップ信号を送信できます。たとえば、電流が特定の制限を超えると、リレーは回路ブレーカーを開く信号を送信し、変圧器を障害から切り離します。

サーキットブレーカー

サーキットブレーカーは、障害が発生した場合に電流の流れを実際に遮断するデバイスです。保護リレーからトリップ信号を受信すると、回路が開き、変圧器のさらなる損傷を防ぎます。サーキットブレーカーは、効果的な保護を確保するために、信頼性が高く、迅速に動作する必要があります。

保護スキームの種類

変電所の変圧器に使用される保護方式にはいくつかの種類があります。

過電流保護

過電流保護は、最も基本的な保護方式の 1 つです。変圧器に流れる電流が事前設定値を超えたときを検出します。これは、短絡または過負荷が原因である可能性があります。過電流状態が検出されると、保護リレーが回路ブレーカーにトリップ信号を送信し、回路を開きます。

差動保護

差動保護は、より高度な保護スキームです。変圧器に入る電流と出る電流を比較します。通常の状態では、変圧器に流入する電流と変圧器から流出する電流は同じであるはずです。しかし、トランス内部に故障があると電流バランスが崩れます。差動リレーはこの不均衡を検出し、トリップ信号を回路ブレーカーに送信します。

過電圧および不足電圧保護

異常な電圧状態から変圧器を保護するために、過電圧および不足電圧保護方式が使用されています。過電圧は絶縁損傷を引き起こす可能性があり、過小電圧は非効率的な動作につながる可能性があります。保護リレーは電圧レベルを監視し、電圧が許容範囲を超えた場合にトリップ信号を送信します。

保護システムが実際にどのように機能するか

シナリオをたどって、実際の保護システムがどのように機能するかを見てみましょう。

変圧器の二次側で短絡が発生したとします。短絡により、変圧器を流れる電流が大幅に増加します。変流器はこの電流増加を検出し、保護リレーに信号を送信します。

保護リレーは信号を分析し、電流が事前に設定された過電流制限を超えているかどうかを判断します。次に、トリップ信号をサーキットブレーカーに送信します。サーキットブレーカーは回路を迅速に開き、変圧器を障害から切り離します。これにより、変圧器へのさらなる損傷が防止され、電力をできるだけ早く復旧することができます。

保護システムの保守とテスト

保護システムの信頼性を確保するには、定期的なメンテナンスとテストが不可欠です。メンテナンスには、CT、VT、保護リレー、サーキット ブレーカーに損傷や故障の兆候がないかどうかを確認することが含まれます。テストには、障害状態をシミュレートして、保護システムが正しく応答することを確認することが含まれます。

結論

結論として、変電所変圧器の保護システムは複雑ですが、電力システムの重要な部分です。これは、変圧器をさまざまな電気的故障から保護し、信頼性の高い電源供給を確保し、高価な修理のリスクを軽減するのに役立ちます。

変電所用変圧器をご検討中の場合、または当社の製品に関する詳細情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。当社は、お客様の電力ニーズに適したソリューションを見つけるお手伝いをいたします。それが、11kV プレハブ小型変電所、ミニ変電所、 またはミニ変電所変圧器、私たちはあなたをカバーします。

参考文献

• 電力システムエンジニアリング、トゥラン・ゴネン著
• CL Wadhwaによる電力システムの保護と開閉装置