Што е ефектот на неутралниот ток врз дистрибутивниот трансформатор
Влијание на нултата струја врз дистрибутивните трансформатори
Нултата струја (Neutral Current) има неколку значајни влијанија врз дистрибутивните трансформатори, кои можат да се сумираат како следува:
1. Претереза на нултата жица
Причина: Во систем со три фази и четири жици, ако тритефазните оптерванија не се уравновешени или постојат многу еднофазни оптерванија (како што е домашната електрична енергија), нултата жица може да пренесе значителна струја. Поради тоа, хармоничките струји (особено третата хармоника и нивните множители) исто така текат низ нултата жица, што зголемува нултата струја.
Успек: Претереза на нултата жица може да доведе до прекуманување, што може да изгори нултата жица или нивните точкови на поврзување. Ова не само што влијае на квалитетот на електричната енергија, туку и може да создаде безбедносни ризици, како што се пожарот.
2. Температурски пораст на трансформаторот
Причина: Кога тритефазните оптерванија не се уравновешени, нултата струја се зголемува, што доведува до подигнување на струјата во нултата точка на трансформаторот. Поради тоа, хармоничките струји зголемуваат губитоците од мед и јаже во трансформаторот, што резултира со зголемена температурска разлика.
Успек: Преголема температурска разлика може да скрати животниот век на трансформаторот, да намали ефективноста, и да активира заштитни уреди против прекуманување, што може да предизвика прекинување или исчеќување на електричната енергија. Долговремено прекуманување исто така може да оштети изолационите материјали на трансформаторот, што зголемува ризикот од повреда.
3. Неравновесие на напонот
Причина: Неравновесните тритефазни оптерванија доведуваат до преместување на нултата точка, што резултира со неравновесие на напонот во трите фази. Посебно, кога постојат многу еднофазни оптерванија, напонот во една фаза може да се зголеми, додека напоните во другите две фази се намалуваат.
Успек: Неравновесието на напонот може да влијае на нормалната работа на уредите поврзани со трансформаторот, особено моторите и електронските опреми кои се осетливи на промени на напонот. Неравновесието на напонот може да доведе до намалена ефективност, прекуманување, скратен животен век, и чак до повреда на овие уреди.
4. Хармоничка загаденост
Причина: Во современите електрични системи, нелинеарните оптерванија (како што се променливите фреквенции, ректификаторите и компјутерите) генерираат хармонички струји, особено третата хармоника и нивните множители, кои текат низ нултата жица. Овие хармонички струји создаваат дополнителни губитоци во трансформаторот и може да предизвикаат хармонички резонанса, што подобро ја зголемува хармоничката загаденост.
Успек: Хармоничката загаденост може да надгради перформансата на трансформаторите и другата електрична опрема, да зголеми потрошувачката енергија, и да скрати животниот век на уредите. Поради тоа, хармониците може да пречат на комуникационите системи и автоматски контролни уреди, што влијае на стабилноста и надежноста на системот.
5. Преместување на нултата точка
Причина: Кога тритефазните оптерванија се силно неравновесни, потенцијалот на нултата точка се преместува, што доведува до зголемување на нултата струја. Ова е особено заочено во нисконапонските дистрибутивни системи со многу еднофазни оптерванија.
Успек: Преместувањето на нултата точка може да доведе до тоа што некои фази ќе имаат подигнат напон, додека другите ќе го имаат намален напон, што влијае на квалитетот на електричната енергија. За уредите кои бараат стабилен напон, флуктуациите на напонот може да предизвикаат мала функционалност или повреда.
6. Сманување на користената капацитет на трансформаторот
Причина: Кога тритефазните оптерванија не се уравновешени, една фаза на трансформаторот може да стане прекуманета, додека другите две фази имаат лесни оптерванија. Ова неравновесие го намалува целосниот користен капацитет на трансформаторот, дури и кога реалното оптерване не е достигнувало до дозволената вредност, но струјата во една фаза е преминила надопуштената граница.
Успек: Сманувањето на користената капацитет значи губиток на енергетски ресурси и зголемување на оперативните трошоци за електропреносните компанија. За да се справи со неравновесните оптерванија, можеби ќе биде потребно да се замени трансформаторот со единица со поголема капацитет, што зголемува капиталните инвестиции.
7. Грешки во релевната заштита
Причина: Претерезната нулта струја или хармоничките струји може да активираат релевните заштитни уреди на трансформаторот, што доведува до непотребни прекинувања или грешки. Во нисконапонските дистрибутивни системи, претерезната нулта струја исто така може да активира реле за остаточна струја (RCDs).
Успек: Грешките во релевната заштита може да предизвикаат непотребни прекинувања, што влијае на нормалната употреба на електричната енергија. Во индустријалната производство или важни објекти, прекинувањата може да резултираат со економски губитоци или безбедносни проблеми.
Решенија
За намалување на влијанието на нултата струја врз дистрибутивните трансформатори, може да се применат следните мерки:
Оптимизирање на распределбата на оптерванијата: Поддржувајте уравновешени тритефазни оптерванија колку што е можно и избегнувајте концентрација на еднофазни оптерванија.
Инсталирање на хармонички филтри: За системи со голем број на нелинеарни оптерванија, инсталирајте хармонички филтри за намалување на влијанието на хармоничките струји врз трансформаторот.
Јачање на дизајнот на нултата жица: Обезбедете дека нултата жица има доволно голем пресечен простор за управување со максималната можна нулта струја, спречувајќи претереза.
Користење на уреди за компензација на трифазно неравновесие: Инсталирајте уреди за компензација на трифазно неравновесие за балансирање на оптерванијата и намалување на нултата струја.
Редовна одржба и мониторинг: Редовно проверувајте работната состојба на трансформаторот, мониторирајте нултата струја и температурата, и одговорете на потенцијалните проблеми своевремено.
Заклучок
Нултата струја има многуаспектно влијание врз дистрибутивните трансформатори, вклучувајќи претереза на нултата жица, температурски пораст, неравновесие на напонот, хармоничка загаденост, преместување на нултата точка, намалување на користената капацитет, и грешки во релевната заштита. За да се осигура безбедна и надежна работа на трансформаторите, мора да се применат ефективни мерки за управување и контрола на нултата струја, оптимизација на распределбата на оптерванијата, намалување на хармоничката загаденост, и подобрување на системот за одржба и мониторинг.
