Vipi viwango vya tofauti kati ya tranfomaa ya grounding na tranfomaa ya kawaida

Ni wapi ni Transformer wa Kujifunza?

Transformer wa kujifunza, ambaye anaweza kutafsiriwa kama "transformer wa kujifunza," unaweza kugrupiwa kulingana na chanzo cha mafuta au dry-type; na kulingana na tarakimu za single-phase au three-phase.

Tofauti kati ya Transformer wa Kujifunza na Transformer wa Kiafikiano

Maana ya transformer wa kujifunza ni kuunda pointi neutral artificial ya kujihusisha na resistor au coil wa kuzuia arc wakati mfumo unajihusishwa kwenye configuration ya delta (Δ) au wye (Y) bila pointi neutral inayoweza kupata. Transformers hawa huchukua uhusiano wa winding zigzag (au "Z-type"). Tofauti muhimu kutoka kwa transformers wa kiafikiano ni kwamba kila winding phase huongezeka kwenye viwango vitatu vilivyovunjika kwa mzunguko tofauti juu ya kitongo cha magnetic sawa. Mtaani hii inawezesha zero-sequence magnetic flux kukwenda kupitia limbs ya core, ingawa katika transformers za kiafikiano, zero-sequence flux hutembea kupitia njia za leakage. 

Kwa hiyo, zero-sequence impedance ya transformer wa kujifunza Z-type ni chache sana (ingawa 10 Ω), ingawa transformer wa kiafikiano ni zaidi. Kulingana na sheria za teknolojia, wakati unatumia transformer wa kiafikiano kuhusisha coil wa kuzuia arc, uwezo wa coil huo hanafezi kuwa zaidi ya 20% ya uwezo rated wa transformer. Ingawa, transformer wa Z-type unaweza kubeba coil wa kuzuia arc kwenye 90%–100% ya uwezo wake. Pia, transformers wa kujifunza wanaweza kunufudia secondary loads na kutumika kama station service transformers, kwa hivyo kuokoa gharama za investimento.

Sifa ya Kazi ya Transformers wa Kujifunza

Transformer wa kujifunza hujenga pointi neutral artificial kwa resistor wa kujifunza, ambaye mara nyingi una resistance chache (ingawa lazima iwe chache zaidi ya 5 ohms). Pia, kwa sababu ya sifa zake electromagnetic, transformer wa kujifunza hunyweka high impedance kwa positive- na negative-sequence currents, kunawezesha tu current maalum ya excitation kukwenda kupitia windings. Kwenye kila limb core, sections mbili za windings zinavunjika kwa mzunguko tofauti. Wakati zero-sequence currents sawa hukwenda kupitia windings hizi juu ya limb sawa, zinaonyesha low impedance, kutoleta drop voltage ndogo. 

Wakati wa fault ya ground, windings hupanda positive-, negative-, na zero-sequence currents. Winding hupiga high impedance kwa positive- na negative-sequence currents, lakini low impedance kwa zero-sequence current kwa sababu, kwenye phase sawa, windings mbili zimehusishwa kwa series kwa polarity tofauti—voltage zao induced zinazozunguka ni sawa kwa ukubwa lakini tofauti kwa mzunguko, kwa hivyo zinategemea.

Transformers wa kujifunza wengi wanatumika tu kuboresha pointi neutral chache na wasiofunika secondary load; kwa hivyo, wengi wameundwa bila secondary winding. Wakati wa kazi ya grid normal, transformer wa kujifunza huchukua hali ya no-load. Lakini, wakati wa fault, hupanda fault current tu kwa muda mfupi. Katika mfumo wa grounded chache, wakati fault ya single-phase ground hutokea, zero-sequence protection yenye sensitivity kubwa hujitambua na kuzingatia feeders faulty kwa muda mfupi. 

Transformer wa kujifunza huchukua faida tu kwenye muda mfupi kati ya toleo la fault na kazi ya feeder's zero-sequence protection. Wakati huu, zero-sequence current hukwenda kupitia neutral grounding resistor na transformer wa kujifunza, kufuata formula: IR = U / R₁, ambapo U ni system phase voltage na R₁ ni neutral grounding resistance.

Matokeo wakati Arc wa Kujifunza Haitegemeziwe

• Ingezeko na upunguaji wa arc ya single-phase ground hutoa overvoltages za arc-ground na amplitudes zinazopangiwa hadi 4U (ambapo U ni peak phase voltage) au zaidi, husubiri muda mrefu. Hii hutoa hatari kubwa kwa insulation ya vyombo vya umeme, inaweza kusababisha breakdowns kwenye points weak insulation na kupeleka kwa hasara kubwa.

• Arcing inatafsiriwa kama ionizing air yao, kushinda sifa zake za insulation na kuongeza uwezo wa short circuits ya phase-to-phase.

• Ferroresonant overvoltages zinaweza kutokea, kusababisha kuvunjika kwa transformers za voltage na surge arresters—zinafaa kusababisha kuvunjika kwa arresters. Hatari hizi zinaweza kusababisha hatari kwa integrity ya insulation ya vyombo vya grid na kuleta hatari kwa usalama wa kazi ya power system nzima.

Ni Nini Positive-, Negative-, na Zero-Sequence Currents?

• Negative-sequence current: Phase A inapungukiwa Phase B kwa 120°, Phase B inapungukiwa Phase C kwa 120°, na Phase C inapungukiwa Phase A kwa 120°.

• Positive-sequence current: Phase A inachelewa Phase B kwa 120°, Phase B inachelewa Phase C kwa 120°, na Phase C inachelewa Phase A kwa 120°.

• Zero-sequence current: Tarakimu zote tatu (A, B, C) zinafasi za sawa—haina phase inachelewa au inapungukiwa.

Wakati wa faults za short-circuit ya three-phase na kazi ya normal, mfumo unahitaji tu positive-sequence components.
Wakati wa faults ya single-phase ground, mfumo unahitaji positive-, negative-, na zero-sequence components.
Wakati wa faults za short-circuit ya two-phase, mfumo unahitaji positive- na negative-sequence components.
Wakati wa faults za short-circuit ya two-phase-to-ground, mfumo unahitaji positive-, negative-, na zero-sequence components.

Sifa za Kazi ya Transformers wa Kujifunza

Mfumo wa kubinduza unafanya kazi chini ya mazingira isiyofaa wakati wa matumizi sahihi za mitundu na hupata maongezi machache wakati wa magogoro. Kwa ujumla, fanya kazi ya mfumo wa kubinduza ni kuunda nekta ya kijamii kwa ajili ya kuunganisha resistor wa kubinduza. Wakati wa magogoro ya kubinduza, ina ukame mkubwa kwa viwango vya maelezo mapositi na hasi lakini ukame ndogo kwa viwango vya maelezo sifuri, husaidia kuhakikisha utaratibu sahihi wa usalama wa magogoro ya kubinduza.

Ubinduaji wa Nekta kupitia Mfumo wa Arc Suppression Coil

Wakati magogoro ya kitufe moja yanavyokutoka kwa sababu za ubovu wa insulation ya vifaa, upungufu wa nje, makosa ya mtendaji, voltage ya ndani, au sababu yoyote nyingine, current ya magogoro ya kubinduza huenda kwa coil la kurekebisha arc kama current ya induction, ambayo ina misingi tofauti na current ya capacitance. Hii inaweza kuridhi current katika sehemu ya magogoro hadi kwenye thamani ndogo sana au hata sifuri, kwa hivyo kurekebisha arc na kurekebisha hatari zinazohusiana. Magogoro yanavyorekebishwa bila kutatua mikakati ya relay protection au kutengeneza circuit breaker, kuboresha ukurasa wa umma wa nguvu.

Mfumo wa Mikakati Mitatu ya Compensation

Kuna mfumo wa mikakati mitatu tofauti: under-compensation, full compensation, na over-compensation.

• Under-compensation: Current ya inductive baada ya compensation ni chini ya current ya capacitance.

• Over-compensation: Current ya inductive baada ya compensation ni juu ya current ya capacitance.

• Full compensation: Current ya inductive baada ya compensation sawa na current ya capacitance.

Mfumo wa Compensation Ulinifu kutumika katika Ubinduaji wa Nekta kupitia Mfumo wa Arc Suppression Coil

Katika mfumo wa ubinduaji wa nekta kupitia coil la kurekebisha arc, full compensation lazima lifukuzwe. Ingawa joto la system imbalance linaweza kuwa lolote, full compensation inaweza kuleta series resonance, kuchanganya coil la kurekebisha arc kwa voltage ya juu. Kwa hivyo, over-compensation au under-compensation hutumiwa katika uzito, na over-compensation ni anuwai zaidi ya kutumika.

Sababu Makuu za Kutumia Over-Compensation

Katika mfumo wa under-compensation, overvoltages ya juu zinaweza kuonekana rahisi wakati wa magogoro. Kwa mfano, ikiwa barabara zinazopunguka kwa sababu ya magogoro au sababu nyingine, mfumo wa under-compensation unaweza kuhamia kwa full compensation, kuleta series resonance na kuchanganya voltage ya juu ya displacement ya nekta na overvoltage. Displacement mkubwa wa nekta katika mfumo wa under-compensation pia unahatari integriti ya insulation—hali ambayo haiwezi kuzuia tukiendelea kutumia under-compensation.

Katika mazingira ya uzito wa mfumo wa under-compensation unao ongezeka kwa imbalance kuu ya vitufe vitatu, ferroresonant overvoltages ya juu zinaweza kuonekana. Hii inatokana na ferromagnetic resonance kati ya coil la kurekebisha arc (ambapo ωL > 1/(3ωC₀)) na capacitance ya barabara (3C₀). Hii resonance haonekani kwa over-compensation.

Mifumo ya umma yanavyoongezeka, capacitance ya grid kwa kubinduza inaongezeka kwa kudumu. Na over-compensation, coil la kurekebisha arc lililo tayari lilitengenezwa linaweza kukaa kwenye huduma kwa muda—hata ikiwa linapobadilika kwa under-compensation. Lakini, ikiwa mfumo unananza kwa under-compensation, ongezeko lolote linahitaji idadi zaidi ya capacity ya compensation.

Na over-compensation, current inayofika sehemu ya magogoro ni inductive. Baada ya arc extinction, rate ya recovery ya voltage ya kitufe chenye magogoro ni polepole, kufanya arc re-ignition kuwa rahisi zaidi.

Kwenye over-compensation, kupunguza frequency ya system tu inarudi kwa muda tu kwa ongezeko la over-compensation, ambayo haiwezi kuwa tatizo wakati wa uzito wa kawaida. Vinginevyo, under-compensation pamoja na kupunguza frequency inaweza kuhamia mfumo karibu na full compensation, kuleta ongezeko la voltage ya displacement ya nekta.

Muhtasari

Transformer wa kubinduza pia hufanya kazi kama transformer wa stesheni, kushusha voltage ya 35 kV hadi 380 V voltage chini ili kutoa nguvu kwa charging battery, SVG fan power, taa ya ustawi, na mizigo muhimu mengine ya stesheni.

Katika mitandao ya umma ya sasa, cables zinavyoongezeka kubadilisha overhead lines. Tangu current ya capacitive ya kibinafsi ya cable lines ni zaidi kuliko ya overhead lines, ubinduaji wa nekta kupitia coils za arc suppression mara nyingi haonekani kurekebisha arc ya magogoro na kurekebisha resonant overvoltages salama. Kwa hivyo, stesheni yetu imechagua scheme ya low-resistance neutral grounding. Mbinu hii ni sawa na systems zenye neutral zenye solidly grounded na inahitaji kutengeneza single-phase ground-fault protection ambayo inafanya kutoa breakers. Mara ya magogoro ya kibinafsi, feeder yenye magogoro hunyanyashwa haraka.