Kako glavna napajalna vod, distribucijski transformator, varilke in usluge delujejo v radialnih omrežjih

Preventiranje prekinitve storitve

Kot je znano, distribucijske transformatorje zmanjšujejo napetost distribucije ali glavne vodilice na uporabniško napetost. Povezani so s glavnimi vodili, podvodili in stranskimi vodili preko glavnih varnikov ali zapirnih varnikov. Ko pride do napake na transformatorju ali nizkoimpedančne napake v sekundarnem krogu, glavni varnik odvzame pripadajoči distribucijski transformator od glavne vodilice. V tem članku ne obravnavamo ponovno zapirja.

Požiga glavnega varnika prepreči prekinitev storitve za druge bremena, ki so oskrbljena preko vodilice, vendar prekine storitev za vse potrošnike, ki so oskrbljeni skozi njegov transformator.

Zapirni varniki (kot je prikazano na Sliki 1, ki so običajno zaprti) zagotavljajo ugoden način za odvzem manjših distribucijskih transformatorjev za pregled in vzdrževanje.

Iz razlik med obliko tok-čas krivulje glavnega varnika in varnostno tok-čas krivuljo distribucijskega transformatorja, zadovoljiva zaščita pred pretokom za distribucijski transformator ne more biti dosežena z glavnim varnikom. Oblike teh dveh krivulj so takšne, da če bi bil uporabljen dovolj majhen varnik, da bi priskrbel popolno zaščito pred pretokom za transformator, velika vredna pretokova zmogljivost transformatorja bi bila izgubljena, ker bi varnik požigel in preprečil uporabo pretokove zmogljivosti transformatorja. Poleg tega bi tak majhen varnik pogosto nepotrebnost požigel zaradi valovnih tokov.

Distribucijski transformatorji, povezani s površinskim odprtim vodilicami, so pogosto izpostavljeni močnim negativnim vplivom strela. Za zmanjšanje porušev izolacije in odpovedi transformatorjev zaradi strela, so običajno nameščeni zaščitni elementi proti strelu za te transformatorje.

Sekundarni vodi distribucijskega transformatorja so tipično trdno povezani s radialnimi sekundarnimi krogi. Kot je prikazano na Sliki 1, so storitve potrošnikov odvzete iz teh krogov. Ta način povezave pomeni, da transformator nima zaščite pred pretoki in visokoimpedančnimi napakami v svojih sekundarnih krogih. V resnici je relativno malo distribucijskih transformatorjev, ki so poškodovani zaradi pretokov.

Ta situacija se glavno izvira iz uporabe distribucijskih transformatorjev, kjer se njihova zmogljivost za pretok redko v celoti izkoristi.

Glede zaščite so varniki v sekundarnih vodih distribucijskih transformatorjev skoraj tako učinkoviti kot glavni varniki pri preprečevanju zgorevanja transformatorjev, in to z istih razlogov. Ustrezen pristop za učinkovito zaščito distribucijskega transformatorja pred pretoki in visokoimpedančnimi napakami je namestitev preklopnika v sekundarnih vodih transformatorja. Ključno je, da mora biti karakteristika preklopa tega preklopnika natančno koordinirana z varnostno tok-čas krivuljo transformatorja.

Napake v storitveni povezavi potrošnika, ki teče od sekundarnega kroga do preklopnika storitve, so izjemno redke. Zato ni gospodarsko učinkovito namestiti sekundarnega varnika na mestu, kjer se storitvena povezava odvaja od sekundarnega kroga, razen v posebnih okoliščinah, kot so velikoploskovne storitve iz podzemnih sekundarnih krogov.

Kot je omenjeno, bi morala biti dovoljena padec napetosti, merjena od točke, kjer se prvi distribucijski transformator poveže s glavno vodilico, do preklopnika storitve zadnjega potrošnika na vodilici, gospodarsko razporejena med glavno vodilico, distribucijski transformator, sekundarni krog in storitveno povezavo potrošnika.

Čeprav so ti podatki tipični za površinske sisteme, ki oskrbujejo stanovanjska bremena, se lahko pričakujejo značilne razlike v podzemnih sistemih. Podzemni sistemi pogosto uporabljajo kabelske kroge in velikoploskovne distribucijske transformatorje ali so zasnovani za oskrbo industrijskih in komercialnih bremen.

Ko je določen skupni dovoljen padec napetosti za distribucijski transformator in sekundarni krog, je relativno enostavno ugotoviti najboljše kombinacije njihovih velikosti za katero koli enotno gostoto bremena in vrsto gradnje, glede na specifične tržne cene.

Če je transformator prevelik, bo cena sekundarnega kroga in skupna cena neverjetno visoka. Obratno, če je transformator premajhen, bo cena samega transformatorja in skupna cena previsoka.

Podobno kot pri drugih komponentah v distribucijskem sistemu, morajo biti fluktuacije in rast bremena upoštevane pri zasnovi in velikosti distribucijskih transformatorjev in sekundarnih krogov. Te komponente niso nameščene le za akomodacijo obstoječih bremen ob namestitvi, ampak morajo upoštevati tudi prihodnja bremena.

Vendar pa ni gospodarsko učinkovito preveč predvideti rasti.

Ko je distribucijski transformator nevarno preobremenjen, to dejanje tudi olajša breme na sekundarnem krogu preobremenjenega transformatorja in izboljša splošno regulacijo napetosti. V območjih z relativno enakomernimi bremeni, morda morajo biti dodatni transformatorji nameščeni na obeh straneh preobremenjenega v kratkem času. To je potrebno, da se ohranja sprejemljiva ravni napetosti in prepreči, da bi kakšen del sekundarnega kroga postal preobremenjen.

Vendar pa je alternativni pristop za dosego istega rezultata namestitev novega transformatorja in preselitev preobremenjenega, tako da oskrbuje srednji del svojega skrajšanega sekundarnega kroga.

Če je transformator prevelik, bo cena sekundarnega kroga in skupna cena neverjetno visoka. Obratno, če je transformator premajhen, bo cena samega transformatorja in skupna cena previsoka.