Kako glavni isporučivač električne energije transformator raspodele prekidači i usluge funkcioniraju u radijalnim mrežama

Spriječavanje prekida usluge

Kao što je poznato, distribucijski transformatori smanjuju napon distribucije ili primarnog odvoda na napon iskorišćenja. Povezani su s primarnim odvodom, pododvodima i bočnicama putem primarnih šljaka ili šljakastih isključivača. Kada dođe do kvara transformatora ili kvara sekundarnog kruga s niskim otporom, primarni šljak odspaja pripadajući distribucijski transformator od primarnog odvoda. U ovom članku se ne obrađuju uređaji za ponovno zatvaranje.

Pucanje primarnog šljaka spriječava prekid usluge drugim opterećenjima snabdijevanim preko odvoda, ali prekida uslugu svim potrošačima snabdijevanim kroz njegov transformator.

Šljakasti isključivači (kao što je prikazano na Slici 1, koji su obično zatvoreni) pružaju praktičan način odspajanja malih distribucijskih transformatora radi inspekcije i održavanja.

Zbog razlike u obliku strujno-vremenske krive primarnog šljaka i sigurnosne strujno-vremenske krive distribucijskog transformatora, zadovoljavajuća zaštita od preopterećenja za distribucijski transformator ne može biti postignuta pomoću primarnog šljaka. Oblici ove dvije krive su takvi da, ako se koristi dovoljno mali šljak kako bi se osigurala potpuna zaštita od preopterećenja za transformator, gubljen bi veliki deo vrijednog kapaciteta preopterećenja transformatora, jer bi šljak puknuo i sprečio transformator da iskoristi svoj kapacitet preopterećenja. Takođe, takav mali šljak često nepotrebnost pukne zbog talasnih struja.

Distribucijski transformatori povezani s nadzemnim otvorenim žičnim odvodima često su izloženi teškim buksnim perturbacijama. Da bi se smanjila raspad insulacije i kvarovi transformatora uzrokovanj bukom, općenito se instaliraju zaštitni uređaji od buke za ove transformatore.

Sekundarne veze distribucijskog transformatora obično su čvrsto povezane s radialnim sekundarnim krugovima. Kao što je prikazano na Slici 1, usluge potrošača su priključene sa ovih krugova. Ova shema priključivanja znači da transformator nema zaštitu od preopterećenja i visokootpornih kvarova u njegovim sekundarnim krugovima. U stvari, relativno malo distribucijskih transformatora oštećeno je preopterećenjem.

Ova situacija uglavnom proizilazi iz primene distribucijskih transformatora, gdje se njihov kapacitet preopterećenja rijetko potpuno iskoristi.

U pogledu zaštite, šljaci u sekundarnim vezama distribucijskih transformatora retko su efikasniji od primarnih šljaka u sprečavanju sagorevanja transformatora, i to iz sličnih razloga. Odgovarajući pristup za efektivnu zaštitu distribucijskog transformatora od preopterećenja i visokootpornih kvarova jeste instalacija automatskog isključivača u sekundarnim vezama transformatora. Ključno je da kriva isključivanja ovog automatskog isključivača mora biti precizno koordinirana s sigurnosnom strujno-vremenskom krivom transformatora.

Kvarovi u vezi usluge potrošača, koja ide od sekundarnog kruga do prekidača usluge, su izuzetno retki. Stoga nije ekonomski opravdano instaliranje sekundarnog šljaka na mestu gde se veza usluge priključuje na sekundarni krug, osim u posebnim situacijama kao što su velike usluge iz podzemnih sekundarnih krugova.

Kao što je ranije navedeno, dopušten pad napona, meren od tačke gde se prvi distribucijski transformator priključuje na primarni odvod do prekidača usluge poslednjeg potrošača na odvodu, treba ekonomski rasporediti među primarnim odvodom, distribucijskim transformatorom, sekundarnim krugom i vezom usluge potrošača.

Iako su ovi podaci tipični za nadzemne sisteme koji snabdevaju stanarska opterećenja, mogu se očekivati značajne razlike u podzemnim sistemima. Podzemni sistemi često koriste kabelske krugove i velike distribucijske transformatore ili su dizajnirani za snabdevanje industrijskih i trgovinskih opterećenja.

Nakon što se odredi ukupan dopušten pad napona za distribucijski transformator i sekundarni krug, relativno je lako izračunati najefikasniju kombinaciju njihovih dimenzija za bilo koje uniformno gustoće opterećenja i vrstu konstrukcije, uz specifične cene na tržištu.

Ako je transformator preveliki, trošak sekundarnog kruga i ukupni trošak će biti pretjerano visoki. S druge strane, ako je transformator premali, trošak samog transformatora i ukupni trošak će biti previsoki.

Slično drugim komponentama unutar distribucijskog sistema, fluktuacije i rast opterećenja moraju biti uzeti u obzir u projektovanju i dimenzionisanju distribucijskih transformatora i sekundarnih krugova. Ove elemente se ne samo instaliraju da bi se prilagodili postojećim opterećenjima u vreme instalacije, već moraju takođe uzeti u obzir buduća opterećenja.

Ipak, nije ekonomski isplativo previše predvideti rast.

Kada je distribucijski transformator opasno preopterećen, ova akcija takođe olakšava opterećenje na sekundarnom krugu preopterećenog transformatora i poboljšava ukupnu regulaciju napona. U regionima sa relativno uniformnim opterećenjima, dodatni transformatori možda treba instalirati s obje strane preopterećenog transformatora u kratkom roku. To je neophodno kako bi se održali prihvatljivi nivoi napona i sprečilo preopterećenje bilo kog dijela sekundarnog kruga.

Međutim, alternativni pristup da se postigne isti rezultat jeste instalacija novog transformatora i premeštanje preopterećenog transformatora tako da snabdeva sredinu njegovog skraćenog sekundarnog kruga.

Ako je transformator preveliki, trošak sekundarnog kruga i ukupni trošak će biti pretjerano visoki. S druge strane, ako je transformator premali, trošak samog transformatora i ukupni trošak će biti previsoki.