Kako harmonici napona utiču na zagrevanje transformatora za raspodelu H59

Uticaj harmonika napona na povećanje temperature u H59 distribucijskim transformatorima

H59 distribucijski transformatori su među najkriticnijim opremama u sistemu snabdevanja električnom energijom, pred uglavnom funkciju pretvaranja visokonaponske struje iz mreže u niskonaponsku struju koju zahtevaju krajnji korisnici. Međutim, sistemi snabdevanja električnom energijom sadrže mnogo nelinearnih opterećenja i izvora, koji dovode do pojavljivanja harmonika napona koji negativno utiču na rad H59 distribucijskih transformatora. Ovaj članak će detaljno raspraviti o uticaju harmonika napona na povećanje temperature H59 distribucijskih transformatora.

Prvo, potrebno je razjasniti šta su harmonici napona. Izvori struje, oprema i nelinearna opterećenja u električnim sistemima dovode do deformacije talasa struje i napona, što rezultira harmonijskim komponentama izvan osnovne frekvencije. Harmonici napona odnose se na harmonijske komponente u talasu napona čije frekvence su celi brojevi viši od osnovne frekvencije. Harmonici napona dovode do harmonika struje, što zatim utiče na normalan rad električne opreme.

Za H59 distribucijske transformatore, harmonici napona imaju nekoliko glavnih efekata:

Prvo, harmonici napona povećavaju gubitke u transformatoru. Harmonijski naponi dovode do dodatnih gubitaka željeza i bakra u transformatoru, što dovodi do većeg povećanja temperature. Prisustvo harmonijskih napona deforme magnetični krug transformatora, što rezultira neravnomernom raspodelom gustoće magnetičnog toka i povećanjem gubitaka željeza. Takođe, harmonijske struje koje prođu kroz vikove transformatora proizvode dodatne otporne gubitke - tj. povećane gubitke bakra. Ovi dodatni gubitci se pretvaraju u toplotu, što dalje povećava temperaturu transformatora.

Drugo, harmonici napona povećavaju buku transformatora. Elektromagnetske sile u transformatorima nastaju kao posledica promena u magnetičnom polju. Harmonici napona čine ove promene magnetičnog polja složenijim, time intenzivirajući mehaničke vibracije i čujnu buku. Ova buka ne samo da utiče na sam rad transformatora, već uzrokuje i akustičku zagađenost u okružujućoj sredini.

Dodatno, harmonici napona mogu ubrzati starenje izolacije u transformatoru. Harmonijski naponi dovode do neravnomerne raspodele električnog polja unutar materijala izolacije transformatora, stvarajući regione sa visokom koncentracijom električnog polja. To dovodi do preuređenog starenja i degradacije izolacije. Ovo starenje izolacije povećava rizik od kvara transformatora i može čak dovesti do parcijalnog iskretanja ili dielektričnog propada.

Da bi se smanjio uticaj harmonika napona na distribucijske transformatore, mogu se usvojiti sledeće mere:

Prvo, ograničiti upotrebu nelinearnih opterećenja. Nelinearna opterećenja su glavni izvor harmonika u elektroenergetskim mrežama; smanjenje njihove upotrebe efektivno supresuje generisanje harmonika.

Drugo, instalirati filtre za harmonike. Filtrovski za harmonike su električni uređaji dizajnirani da eliminiraju harmonijske struje, time smanjujući harmonijske napone. Korišćenje filtera za harmonike može značajno umanjiti uticaj harmonika napona na transformatore.

Treće, povećati kapacitet distribucijskog transformatora. Veći kapacitet transformatora smanjuje gustinu struje, time smanjujući gubitke bakra i željeza, i slijedno smanjujući povećanje temperature.

Konačno, redovno održavati i pregledavati transformator. Redovito praćenje temperature, buke i drugih operativnih parametara omogućava pravočasno otkrivanje problema, omogućavajući pravočasno održavanje i popravke kako bi se osigurala pouzdana operacija i produžen vremenski period korišćenja.

U skladu sa tim, harmonici napona imaju značajan uticaj na povećanje temperature H59 distribucijskih transformatora. Oni povećavaju gubitke, podižu nivo buke i povećavaju rizik od starenja izolacije. Da bi se smanjili ovi negativni efekti, mere kao što su ograničavanje nelinearnih opterećenja, instaliranje filtera za harmonike, povećanje kapaciteta transformatora i redovno održavanje mogu efektivno minimizirati nivo harmonika napona. Ove akcije pomazu poboljšati stabilnost i pouzdanost distribucijskih transformatora i produžiti njihov vremenski period korišćenja.