Защита от молний для распределительных трансформаторов: анализ положения установки ограничителя перенапряжений

Защита распределительных трансформаторов от молний: анализ позиции установки ограничителей перенапряжений

В экономическом развитии Китая энергетическая система занимает крайне важное положение. Трансформаторы, как устройства, использующие электромагнитную индукцию для преобразования переменного напряжения и тока, представляют собой ключевой компонент энергетической системы. Повреждения распределительных трансформаторов молниями довольно распространены, особенно значительны в влажных тропических районах с частыми грозами. Исследовательская группа предложила, что распределительные трансформаторы с соединением Y/Z0 демонстрируют лучшую защиту от молний по сравнению с трансформаторами с соединением Y/Y0.

Таким образом, трансформаторы с соединением Y/Z0 более подходят для районов, подверженных молниям. Следовательно, защита распределительных трансформаторов от молний не должна полагаться исключительно на ограничители перенапряжений, установленные на высоковольтной стороне; необходимо также укреплять защитные меры на низковольтной стороне. Установка набора FYS-0.22 оксидоцинковых низковольтных ограничителей перенапряжений на низковольтной стороне является эффективным методом предотвращения проникновения молниевых волн по низковольтным линиям электропередач. В данной статье обсуждается позиция установки ограничителей перенапряжений на высоковольтной стороне распределительных трансформаторов, с целью повышения профессиональных знаний инженеров-электроэнергетиков.

Описание проблемы и ее последствия: На схемах высоковольтных распределительных систем позиция установки ограничителей перенапряжений на высоковольтной стороне распределительных трансформаторов с соединением Yyn0 или Dyn11 часто неправильная, как показано на рисунке (a), что делает их неэффективными для защиты высоковольтных обмоток трансформатора.

Анализ причин:

Непонимание вызвано требованием, что "ограничители перенапряжений должны быть установлены на высоковольтной стороне распределительных трансформаторов с соединением Yyn0 или Dyn11, когда они расположены внутри здания или прикреплены к его внешней стене." В действительности, когда "распределительные трансформаторы с соединением Yyn0 или Dyn11 установлены внутри здания или прикреплены к его внешней стене," удар молнии в систему защиты от молний здания вызывает повышение потенциала заземляющей системы, что, в свою очередь, повышает потенциал корпуса трансформатора.

Поскольку фазовые обмотки на высоковольтной стороне трансформатора взаимосвязаны, они могут считаться находящимися на одном и том же низком потенциале относительно высокого потенциала, вызванного молнией, на корпусе. Этот высокий потенциал на корпусе может привести к пробою изоляции высоковольтных обмоток. Поэтому ограничители перенапряжений должны быть установлены на высоковольтной стороне. Когда ограничитель перенапряжений срабатывает, высоковольтные обмотки будут находиться на потенциале, близком к потенциалу корпуса, тем самым защищая обмотки (выдержка из пояснительных записок к пункту 5, раздела 4.3.8 Свода правил по защите зданий от молний GB50057-2010).

Статья 5.5.1 Свода правил по защите от перенапряжений и координации изоляции электроустановок переменного тока GB/T50064-2014 также устанавливает: "Оксидоцинковые ограничители перенапряжений (МОП) должны быть установлены близко к трансформатору на высоковольтной стороне распределительных трансформаторов в распределительных системах 10~35 кВ. Заземляющий проводник этого МОП должен быть соединен вместе с металлическим корпусом трансформатора для общего заземления."

Меры по исправлению:

На схемах высоковольтных распределительных систем ограничители перенапряжений для распределительных трансформаторов с соединением Yyn0 или Dyn11 должны быть установлены между высоковольтной стороной трансформатора и последним выключателем-разъединителем.