Étude de la protection du transformateur de puissance élévateur 13KV/235KV du poste de transformation de la central thermique de Marsat El Hadjadj.

Abstract

يقدم هذا العمل دراسة تفصيلية عن حماية محول القدرة، وقد تم تقديم هذه الدراسة من خلال عرض للدورة الإنتاجية لمحطة الطاقة الحرارية مرسى الحجاج. محولات الطاقة محمية بشكل أساسي من الأعطال الداخلية باستخدام الحماية التفاضلية. تكتشف تقنية الحماية هذه تيارًا تفاضليًا (يختلف عن الصفر)، ثم ينشط قاطع الدائرة الذي يفصل محول الطاقة. ومع ذلك، يمكن إنتاج هذا التيار التفاضلي (يختلف عن الصفر) بواسطة تيار الإثارة ويمكن أن يتسبب في تشغيل غير ضروري للترحيل. تيار المغنطة هذا هو تيار عابر يظهر فقط عندما يتم تنشيط المحول أو بعد التخلص من عطل خارجي. يجب تحسين نظام الحماية التفاضلية للمحول بحيث يكون قادراً على التمييز بين التيار التفاضلي (المختلف عن الصفر) الناتج عن تيار التمغنط والتيار الناتج عن خطأ داخلي. تم اقتراح العديد من الطرق لمنع نظام الحماية التفاضلية أثناء تيار الإثارة ، حيث تم استخدام المكونات التوافقية كوسيلة للكشف. ومع ذلك، توفر الحماية الرقمية عددًا من المزايا مقارنة بالمزايا التقليدية. ومع ذلك ، أجرينا محاكاة باستخدام برنامج ما تلاب سيمولينك لتحليل سلوك كل حماية (تقليدية ورقمية). أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن الحماية الرقمية أكثر موثوقية مقارنة بالحماية التقليدية من وجهة نظر الحساسية والسرعة. الكلمات المفتاحية: محول الطاقة؛ الحماية التفاضلية؛ الحماية التقليدية و الحماية الرقمية. Résumé Ce travail présente une étude détaillé sur la protection d'un transformateur de puissance. Cette étude a été introduite par une présentation du cycle de production du central thermique de Marsat El Hadjadj. Un transformateur de puissance est principalement protégé contre les défauts internes à l'aide d'une protection différentielle. Cette technique de protection détecte un courant différentiel (différent à zéro), puis actionne un disjoncteur qui débranche le transformateur de puissance. Cependant, ce courant différentiel (différent à zéro) peut être produit par courant d’excitation et peut provoquer un fonctionnement inutile du relais. Ce courant de magnétisation est un courant transitoire qui apparaît seulement lorsque le transformateur est mis sous tension où après l’élimination d’un défaut externe. Le système de protection différentielle du transformateur doit être amélioré de manière à pouvoir distinguer entre le courant différentiel (différent à zéro) produit par le courant de magnétisation et celui produit par un défaut interne. Plusieurs méthodes ont été proposées pour bloquer le système de protection différentielle au cours de courant d’excitation, où les composantes harmoniques ont été utilisées comme moyens de détection. Toutefois, la protection numérique offre un certain nombre d'avantages par rapport aux conventionnels. Cependant nous avons réalisé une simulation sous le logiciel Matlab-Simulink pour analyser le comportement de chaque protection (conventionnelle et numérique). Les résultats obtenus ont montrés que la protection numérique est plus fiable en comparant avec la protection conventionnelle du point de vue sensibilité et rapidité. Mot clé: transformateur de puissance, protection différentielle, la protection conventionnelle et la protection numérique. Summary This work presents a detailed study on the protection of a power transformer. This study was introduced by a presentation of the production cycle of the Marsat El Hadjadj thermal power station. A power transformer is mainly protected against internal faults using differential protection. This protection technique detects a differential current (different to zero), then activates a circuit breaker which disconnects the power transformer. However, this differential current (different to zero) can be produced by excitation current and can cause unnecessary operation of the relay. This magnetization current is a transient current which appears only when the transformer is energized or after elimination of an external fault. The transformer differential protection system must be improved so as to be able to distinguish between the differential current (different to zero) produced by magnetization current and that produced by an internal fault. Several methods have been proposed to block the differential protection system during excitation current, where harmonic components have been used as a means of detection. However, digital protection offers a number of advantages over conventional ones. However, we carried out a simulation using Matlab-Simulink software to analyze the behavior of each protection (conventional and digital). The results obtained have shown that digital protection is more reliable when compared with conventional protection from the point of view of sensitivity and speed. Key words: power transformer, differential protection, conventional protection and digital protection.