Ochrona przed piorunami dla transformatorów dystrybucyjnych: Analiza pozycji montażowej zderzaka

Ochrona przed piorunami dla transformatorów dystrybucyjnych: Analiza położenia montażowego zderzaków

W rozwoju gospodarczym Chin system energetyczny ma niezwykle ważne znaczenie. Transformatory, jako urządzenia wykorzystujące indukcję elektromagnetyczną do przekształcania napięcia i prądu przemiennego, stanowią kluczowy element systemu energetycznego. Uszkodzenia transformatorów dystrybucyjnych spowodowane piorunami są dość powszechne, szczególnie w wilgotnych regionach tropikalnych o częstym występowaniu piorunów. Zespół badawczy zaproponował, że transformatory dystrybucyjne z połączeniem Y/Z0 mają lepszą wydajność ochronną przed piorunami niż transformatory z połączeniem Y/Y0.

Transformatory Y/Z0 są zatem bardziej odpowiednie dla regionów podatnych na pioruny. W związku z tym ochrona przed piorunami dla transformatorów dystrybucyjnych nie powinna opierać się wyłącznie na zderzakach zamontowanych po stronie wysokiego napięcia; należy również wzmocnić środki ochronne po stronie niskiego napięcia. Instalacja zestawu zderzaków oksydów cynku FYS-0.22 po stronie niskiego napięcia jest skutecznym sposobem zapobiegania intruzji fal piorunowych wzdłuż linii energetycznych niskiego napięcia. Niniejszy artykuł omawia położenie montażowe zderzaków po stronie wysokiego napięcia transformatorów dystrybucyjnych, mając na celu poszerzenie wiedzy specjalistycznej inżynierów projektujących instalacje elektryczne.

Opis problemu i jego wpływy: W schematach systemów dystrybucji wysokiego napięcia, położenie montażowe zderzaków po stronie wysokiego napięcia transformatorów dystrybucyjnych z połączeniem Yyn0 lub Dyn11 często jest nieprawidłowe, jak pokazano na rysunku (a), co sprawia, że nie są one skuteczne w ochronie cewki wysokiego napięcia transformatora.

Analiza przyczyn:

Błąd wynika z wymogu, że "zderzaki powinny być instalowane po stronie wysokiego napięcia transformatorów dystrybucyjnych z połączeniem Yyn0 lub Dyn11, gdy są one umieszczone w budynku lub przylegają do jego ściany zewnętrznej." W rzeczywistości, gdy "transformatory dystrybucyjne z połączeniem Yyn0 lub Dyn11 są instalowane wewnątrz budynku lub przylegają do jego ściany zewnętrznej," uderzenie pioruna w system ochrony przed piorunami budynku powoduje wzrost potencjału w systemie ziemnym, co z kolei podnosi potencjał obudowy transformatora.

Ponieważ cewki fazowe po stronie wysokiego napięcia transformatora są ze sobą połączone, można je uznać za znajdujące się w tym samym niskim potencjale względem wysokiego potencjału indukowanego przez piorun na obudowie. Ten wysoki potencjał na obudowie może przebić izolację cewek wysokiego napięcia. Dlatego zderzaki muszą być instalowane po stronie wysokiego napięcia. Gdy zderzak przepali, cewki wysokiego napięcia będą miały potencjał zbliżony do potencjału obudowy, co chroni cewki (cytat z wyjaśnień do punktu 5, sekcja 4.3.8 Kodeksu Projektowania Ochrony Budynków Przed Piorunami GB50057-2010).

Punkt 5.5.1 Kodeksu Projektowania Ochrony Przed Nadnapięciami i Koordynacji Izolacji Instalacji Elektrycznych AC GB/T50064-2014 również przewiduje: "Zderzaki oksydów cynku (MOA) powinny być instalowane blisko transformatora po stronie wysokiego napięcia transformatorów dystrybucyjnych w systemach dystrybucji 10~35kV. Przewód ziemny tego MOA powinien być połączony wspólnie z metalową obudową transformatora do wspólnej zaszczytki."

Środki naprawcze:

W schematach systemów dystrybucji wysokiego napięcia, zderzaki dla transformatorów dystrybucyjnych z połączeniem Yyn0 lub Dyn11 powinny być instalowane między stroną wysokiego napięcia transformatora a ostatnim przełącznikiem odłączającym.