Tárgyaló transzformátorok vezetékes rendszerei és paraméterei

Földelési transzformátor csomópont konfigurációi

A földelési transzformátorok két típusra oszthatók csomópont kapcsolatuk alapján: ZNyn (zigzag) vagy YNd. A nullelemi pontjaikat egy ívkitörlő tekercsre vagy egy földelési ellenállásra lehet kapcsolni. Jelenleg a zigzag (Z-típusú) földelési transzformátor, amelyet ívkitörlő tekercs vagy alacsony értékű ellenállás segítségével kötnek ki, a leggyakrabban használt.

1. Z-típusú földelési transzformátor
A Z-típusú földelési transzformátorok olajbe ágyazott és szárított izolációs verziókkal is készülnek. A szárított izoláció között a rezinszilárdított típus is létezik. Strukturálisan hasonló egy szabványos háromfázisú magas-feszültségű teljes transzformátornak, kivéve, hogy minden fázison a tekercs két egyenlő tekerésű részre, felső és alsó részre van osztva. Egy rész végét fordított polaritású sorba kapcsolják egy másik fázis tekercsének végével.

A két tekercsrész ellentétes polaritású, ami egy új fázist hoz létre a zigzag konfigurációban. Az U1, V1, W1 felső tekercsek kezdő végpontjait a háromfázisú AC ellátási vezetékek, A, B, C-vel kapcsolják össze. Az U2, V2, W2 alsó tekercsek kezdő végpontjait együtt kötik, hogy a nullelemi pontot formálják, amit majd egy földelési ellenállásra vagy ívkitörlő tekercsre kötnek, ahogy az a rajzon látható. A konkrét kapcsolási módszer alapján a Z-típusú földelési transzformátorok további kategóriákba sorolhatók, mint például a ZNvn1 és ZNyn11 konfigurációk.

3.3 Nulláris impedancia
A nulláris impedancia egy kritikus paraméter a földelési transzformátorok számára, és jelentősen befolyásolja a relévédelmi beállításokat, amelyek korlátozzák az egyfázisú földhöz kapcsolt hibajáratokat és csökkentik a túlfeszültségeket. A másodlagos tekercs nélküli zigzag (Z-típusú) földelési transzformátorok esetében, valamint a csillag/nyitott delta csatlakozással rendelkezők esetében csak egy impedancia létezik – nevezetesen a nulláris impedancia –, amely lehetővé teszi a gyártók számára, hogy eleget tegyenek a szolgáltatók követelményeinek.

3.4 Hanyatlások
A hanyatlások fontos teljesítményszempont a földelési transzformátoroknál. Földelési transzformátorok esetén, amelyekkel egy másodlagos tekercs van ellátva, a tehermentes hanyatlást megegyezővé tehetjük ugyanolyan minősítésű kéttekercses transzformátorral. A terhelési hanyatlások esetében, amikor a másodlagos oldal teljes terhelésen működik, az elsődleges oldal viszonylag könnyebb terhelést hordoz; így a terhelési hanyatlása alacsonyabb, mint egy olyan kéttekercses transzformátoré, amelynek ugyanaz a másodlagos oldali kapacitása.

3.5 Hőmérséklet-emelkedés
A nemzetközi szabványok szerint a földelési transzformátorok hőmérséklet-emelkedése a következőképpen szabályozott:

1. A nominális folyamatos áram melletti hőmérséklet-emelkedésnek meg kell felelnie a nemzetközi szabványokban meghatározott általános erőmű-transzformátorok vagy száraz transzformátorok esetére vonatkozó előírásoknak. Ez főleg akkor érvényes, ha a másodlagos oldal gyakran terhelés alatt áll.

2. Amennyiben a rövid idejű terhelési áram tartama nem haladja meg 10 másodperct, (ami tipikusan akkor fordul elő, amikor a neutrális pont ellenálláshoz van csatlakoztatva), a hőmérséklet-emelkedésnek meg kell felelnie a nemzetközi szabványokban meghatározott határértékeknek rövidzárlás esetén.

3. Amikor a földelési transzformátor együtt működik egy ívkioltó tekercssel, a hőmérséklet-emelkedésnek meg kell felelnie az ívkioltó tekercsek hőmérséklet-emelkedési követelményeinek:

• A folyamatosan a nominális áramot hordozó tekercsek esetén a hőmérséklet-emelkedés 80 K-ra korlátozódik. Ez főleg a csillag/nyitott delta csatlakozással rendelkező földelési transzformátorokra vonatkozik.

• Azoknál a tekercseknél, amelyeknél a maximális áramidő 2 óra (ahogy a nominális áram esetére előírva van), a megengedett hőmérséklet-emelkedés 100 K. Ez a feltétel a legtöbb földelési transzformátor működési módjához illik.

• Azoknál a tekercseknél, amelyeknél a maximális áramidő 30 perc, a megengedett hőmérséklet-emelkedés 120 K.

Ezek az előírások arra irányulnak, hogy a legnehézobb működési feltételek mellett a tekercsek forróponthelyének hőmérséklete ne haladja meg a 140 °C-t és 160 °C-t, ezáltal biztosítva a biztonságos izolációs működést és elkerülve a drasztikus izoláció-élettartam-csökkenést.