Mga Isyu ug Solusyon alang sa SPD sa Secondary Circuits sa Voltage Transformer

Ang papel kini nag-analisa sa sitwasyon sa itaas sa dako ug nag-sumaryo sa mga teknikal nga mga hakbang aron masolusyonan ang mga problema.

1. Puno nga mga Problema sa Mga Produkto sa SPD sa Sekondaryong Sirkwito sa Voltage Transformer

Karon, adunay mga residual-current-free SPDs (switch-type lightning arresters) sa tibuok kalibutan. Ang ilang pangunahon nga mga internal discharge circuits gigamit og discharge tubes/gaps, na may mataas nga kapasidad sa discharge current (mas taas kay sa zinc oxide varistors). Apan, adunay fatal nga mga butas: mahimong dili maayo ang pag-limit sa voltage, arc-pulling voltage, ug matagal nga response time (hangtud sa 100 ns). Kini nag-impedahan sa sekondaryong sirkwito equipment sa pagkuha og maayo nga proteksyon. Mas malisod pa, ang arc-pulling voltage kasagaran mopababa sa secondary circuit voltage sa voltage transformer (100 V) ngadto sa ilaha ka volts, nga mogawas sa measurement and control system nga nagpakita og high-voltage line voltage loss. Busa, ang switch-type lightning arresters dili usable.

2. Solusyon ug Puno nga Nilalaman

Ang mga karaniwang core discharge elements sa mercado sama sa discharge tube CDT, zinc oxide varistor MOV, ug transient voltage suppressor TVD. Ang TVD mayda ultra-fast response (1 ns), maayo nga pag-limit sa voltage, ug gamay nga residual current (ubos sa 1 μA); nag-burn out ug nadisconnect human sa damage, walay short-circuit. Apan, ang iyang discharge current gamay (1 kA). Usab, ang CDT, GAP, ug TVD mas taas ang high-voltage anti-impulse capability kay sa MOV, makatipon sa 10 kV impulses walay structural damage.

Tungod sa pagsulay sa mga advantage niining mga elemento ug paggamit sa combined circuit, gihimo ang usa ka produkto (MOV in series with parallel CDT and TVD), sama ania sa Figure 1.

Figure 1: Discharge Principle

Kon ang lightning current mag-intrude sa Point A, ang MOV dili muna mag-conduct. Apan, ang residual current sa MOV equalize ang potential tali sa Points A ug B. Sa karon, ang TVS activate within 1 ns, creating a direct path tali sa Points B ug C. Kasagaran, ang full lightning voltage apply sa MOV tali sa Points A ug B. Tungod kay ang activation voltage sa MOV Um wala lang 50% sa combined circuit's activation voltage Uc, ang high voltage accelerate ang activation sa MOV, naka-reduce sa typical 25 ns response time ngadto sa approximately 12.5 ns. Sa karon, kon ang discharge current wala pa fully build, ang direct path tali sa A ug B force most of the lightning voltage across Points B ug C (diin ang maximum current capacity sa TVD’s ~1 kA).

Gikan sa design perspective, ang CDT’s activation voltage 50% lower than Uc. Usa ra, ang internal resistance RL sa partially conductive MOV create a voltage drop nga elevate ang voltage sa Point B above the initial lightning voltage. Ang testing show na kini reduce ang CDT’s activation time from 100 ns to 15 ns, enabling the entire circuit to fully conduct within 25 ns—matching the response time of a standalone MOV.

Human sa discharge, ang negligible residual current sa TVD’s ug ang complete disconnection sa CDT’s eliminate MOV residual current issues, preventing potential hazards. Para sa voltage clamping performance, ang TVD’s precise activation (diin ang activation voltage equals clamping voltage) ensure a low clamping threshold. Given Um = 0.5Uc, ang MOV’s clamping voltage within the circuit is 1.5Uc, resulting in an overall combined circuit clamping voltage of 2Uc—significantly better than the 3× ratio of standalone MOV modules.

Adunay additional monitoring circuit integrated aron detect component failures. Kon ang internal elements degrade, ang monitoring node transition from open to closed, signaling SPD failure. Table 1 compares the performance of standalone MOV modules versus the combined discharge circuit SPD under identical conditions.

Kini nga bag-ong tipo sa SPD adunay residual current, apan mahimo kontrolon ang over-voltage sa ka-low level (ubos sa 10 μA). Usa ra, mahimo maintain ang residual current parameters unchanged, ug quickly disconnect after the over-voltage disappears. Kini ideal nga produkto applicable sa sekondaryong sirkwito sa voltage transformers.

Ang SPD adopt a combined discharge circuit aron replace the single zinc oxide varistor module, providing over-voltage protection technical measures for the secondary circuit of the voltage transformer. Mahimo i-prevent ang problema sa increased aged residual current human sa SPD circuit impacted by lightning or operating over-voltage multiple times. Usa ra, kon breakdown and failure occur, wala short-circuit phenomenon. Kon ang SPD adunay fault sites sama sa breakdown and short-circuit, ang operation and maintenance personnel mahimo reminded through the alarm contact point of the SPD, avoiding the occurrence of protection mal-operation or non-operation problems.

3. Conclusion

Sa actual use process, ang SPD adopting the combined circuit adunay residual current value basically unchanged from the start to failure (human sa damage, directly disconnected), ug mahimo kontrolon below less than 3 μA. Usa ra, ang SPD mahimo conveniently provide a failure monitoring contact point through the combined circuit, easy for operation and maintenance personnel to monitor.

Tungod sa pag-adopt sa over-voltage suppression technology para sa sekondaryong sirkwito sa combined voltage transformer, gi-prevent ang risk sa protection safety mal-operation or non-operation caused by the grounding hidden danger of the SPD in the secondary circuit of the voltage transformer. Nakamit ang true nga protection against lightning and operating over-voltage sa sekondaryong sirkwito sa voltage transformer, ensuring the safe operation of the power secondary equipment in severe weather environments and accident situations.