Как основният кормач, разпределителната трансформаторна станция, предпазните пръстени и услугите функционират в радиални мрежи

Предотвратяване на прекъсване на услугата

Както е известно, разпределителните трансформатори намаляват напрежението за разпределение или основната линия до използвано напрежение. Те са свързани с основната линия, под-линни и второстепенни чрез основни предпазни въглища или предпазни ключове. При дефект на трансформатора или при дефект с ниско импеданс на вторичния контур, основното предпазно въглище откъсва свързания разпределителен трансформатор от основната линия. В тази статия не се разглеждат автоматически затварящи устройства.

Изгарянето на основното предпазно въглище предотвратява прекъсване на услугата към други потребители, обслужвани от линията, но прекъсва услугата за всички потребители, обслужвани през неговия трансформатор.

Предпазните ключове (както е показано на Фигура 1, които обикновено са затворени) осигуряват удобен начин за отключване на малки разпределителни трансформатори за инспекция и поддръжка.

В резултат на разликата в формата на кривата ток-време на основното предпазно въглище и безопасната крива ток-време на разпределителния трансформатор, удовлетворителна защита срещу прекомерна нагрузка за разпределителния трансформатор не може да бъде постигната с основно предпазно въглище. Формите на тези две криви са такива, че ако се използва достатъчно малко предпазно въглище, за да осигури пълна защита срещу прекомерна нагрузка за трансформатора, голяма част от ценната капацитет за прекомерна нагрузка на трансформатора ще бъде загубена, тъй като предпазното въглище ще изгори и ще попречи на трансформатора да използва своята капацитет за прекомерна нагрузка. Освен това такова малко предпазно въглище често изгаря ненужно поради импулсни токове.

Разпределителните трансформатори, свързани с въздушни открити проводни линии, често са изложени на сериозни мълниеви разстройства. За минимизиране на повреди на изолацията и отказите на трансформаторите, причинени от мълнии, обикновено се инсталират мълниеотводи за тези трансформатори.

Вторичните водачи на разпределителния трансформатор обикновено са здраво свързани с радиални вторични контури. Както е показано на Фигура 1, потребителските услуги се отчитат от тези контури. Тази конфигурация на свръзките означава, че трансформаторът няма защита срещу прекомерна нагрузка и високоимпедансни дефекти в неговите вторични контури. Всъщност, относително малко разпределителни трансформатори са повредени от прекомерна нагрузка.

Тази ситуация в основни линии произтича от приложението на разпределителните трансформатори, при което техният капацитет за прекомерна нагрузка рядко е използван напълно.

Относно защитата, предпазните въглища в вторичните водачи на разпределителните трансформатори са малко по-ефективни от основните предпазни въглища за предотвратяване на изгаряне на трансформаторите, и то поради сходни причини. Подходящият метод за ефективна защита на разпределителния трансформатор срещу прекомерна нагрузка и високоимпедансни дефекти е инсталирането на автоматично затварящо устройство в вторичните водачи на трансформатора. Критично важно е трип-кривата на това автоматично затварящо устройство да бъде точно координирана с безопасната крива ток-време на трансформатора.

Дефектите в потребителската услуга, която минава от вторичния контур до потребителския ключ, са изключително редки. Следователно, инсталирането на вторично предпазно въглище в точката, където потребителската услуга се свързва с вторичния контур, не е икономически оправдано, освен в специални случаи, като масови услуги от подземни вторични контури.

Както беше споменато по-рано, допустимото намаление на напрежението, измерено от точката, където първият разпределителен трансформатор се свързва с основната линия, до потребителския ключ на последния потребител в линията, трябва да бъде икономически разпределено между основната линия, разпределителния трансформатор, вторичния контур и потребителската услуга.

Макар тези данни да са типични за въздушни системи, които обслужват жилищни нужди, значителни различия могат да се очакват в подземните системи. Подземните системи често използват кабелни контури и големи разпределителни трансформатори или са проектирани за обслужване на индустриални и търговски нужди.

След определянето на общото допустимо намаление на напрежението за разпределителния трансформатор и вторичния контур, е сравнително лесно да се установи най-ефективната комбинация от техните размери за всяка равномерна плътност на заряд и тип конструкция, с дадени конкретни пазарни цени.

Ако трансформаторът е прекомерно голям, цената на вторичния контур и общата цена ще бъдат непомерно високи. От друга страна, ако трансформаторът е прекомерно малък, цената на самия трансформатор и общата цена ще бъдат твърде високи.

Подобно на други компоненти в системата за разпределение, колебанията и ръста на заряда трябва да бъдат взети предвид при проектирането и размерите на разпределителните трансформатори и вторичните контури. Тези елементи не се инсталират само за да обслужват съществуващите заряди в момент на инсталацията; те също трябва да отчетат бъдещите нужди на заряда.

Въпреки това, не е икономически оправдано да се прекомерно предвижда ръст.

Когато разпределителният трансформатор е опасно прекомерно натоварен, това действие също намалява заряда върху вторичния контур на прекомерно натоварения трансформатор и подобрява общата регулация на напрежението. В области с относително равномерни заряди, допълнителни трансформатори може да трябва да бъдат инсталирани от двете страни на прекомерно натоварения трансформатор в кратък период. Това е необходимо, за да се поддържат приемливи нива на напрежението и за да се предотврати прекомерно натоварване на някой участък от вторичния контур.

Еднако, алтернативен подход за постигане на същия резултат е да се инсталира нов трансформатор и да се премести прекомерно натовареният трансформатор, така че да доставя енергия до средата на своя съкратен вторичен контур.

Ако трансформаторът е прекомерно голям, цената на вторичния контур и общата цена ще бъдат непомерно високи. От друга страна, ако трансформаторът е прекомерно малък, цената на самия трансформатор и общата цена ще бъдат твърде високи.