Типове на заземващи трансформатори и свързания на обмотките

Заземляващият трансформатор е специален вид трансформатор, използван основно за защита при заземяване в електроенергийните системи. Дизайнът и методите на свързване на обмотките на този трансформатор са от ключово значение за осигуряване на безопасна работа на електроенергийните системи.

1. Функция на заземляващия трансформатор
Основната функция на заземляващия трансформатор е да предоставя защита при заземяване в електроенергийните системи. Когато в системата възникне дефект при заземяване, заземляващият трансформатор помага да се ограничи тока на дефекта, по този начин защитавайки оборудването и личния состав.

2. Видове заземлящи трансформатори
Има няколко вида заземлящи трансформатори, включително:

• Резонансен заземлящ трансформатор: Този трансформатор ограничава тока на дефекта при заземяване чрез принципа на резонанс.

• Високосъпротивителен заземлящ трансформатор: Този трансформатор ограничава тока на дефекта чрез увеличаване на съпротивлението при заземяване.

• Нискосъпротивителен заземлящ трансформатор: Този трансформатор бързо устранява дефекти чрез намаляване на съпротивлението при заземяване.

3. Методи на свързване на обмотките
Методът на свързване на обмотките на заземлящия трансформатор значително влияе на неговата производителност. Някои от най-общи методи на свързване са:

3.1 Звезда-Звезда (Y-Y) свързване

• Преимущества: Проста конструкция, лесна поддръжка.

• Недостатъци: Голям ток на дефекта при заземяване, може да се изискват допълнителни мерки за защита.

3.2 Звезда-Триъгълник (Y-Δ) свързване

• Преимущества: Може да ограничи тока на дефекта при заземяване и да подобри стабилността на системата.

• Недостатъци: Комплексна конструкция, по-висока цена.

3.3 Звезда-Отворено (Y-O) свързване

• Преимущества: Може да предостави нулев ток, който помага за откриване на дефектите.

• Недостатъци: Изисква специални устройства за защита.

3.4 Триъгълник-Триъгълник (Δ-Δ) свързване

• Преимущества: Може да предостави високо съпротивление, за да ограничи тока на дефекта.

• Недостатъци: Комплексна конструкция, трудна поддръжка.

4. Конструкция на обмотките
Конструкцията на обмотките на заземлящия трансформатор трябва да вземе предвид следните аспекти:

• Уровък на изолация: Да се гарантира, че обмотките могат да издържат високо напрежение.

• Избор на проводника: Избор на подходящ материал и размер на проводника, за да се удовлетворят изискванията за ток и термична нагрузка.

• Разположение на обмотките: Оптимизиране на разположението на обмотките, за да се намалят загубите от хистерезис и индукционни токове.

5. Защита на заземлящия трансформатор

Заземлящите трансформатори трябва да бъдат оборудвани с подходящи устройства за защита, за да се гарантира своевременно прекъсване на тока при дефекти. Тези устройства за защита включват:

• Защита при прехлупване на тока: Автоматично прекъсва тока, когато той надхвърли зададената стойност.

• Защита при дефект при заземяване: Автоматично прекъсва тока, когато се засече дефект при заземяване.

• Температурна защита: Мониторира температурата на трансформатора и дава предупреждения или прекъсва тока, когато тя надхвърли зададената стойност.

6. Тестове и поддръжка на заземлящия трансформатор
За да се гарантира надеждността на заземлящите трансформатори, е необходима регулярна проверка и поддръжка. Това включва:

• Тест за изолационно съпротивление: Проверява изолационната способност на обмотките.

• Тест за издръжливост на напрежение: Тестира производителността на обмотките при високо напрежение.

• Мониторинг на температурата: Редовно проверява температурата на трансформатора, за да се гарантира, че остава в нормален диапазон.

• Очистка и проверка: Редовно изчиства трансформатора и проверява за повреди или износ.

7.Заключение
Трансформаторите за заземяване са незаменима част от системите за електроенергия, а техните методи за свързване на обмотките значително влияят върху безопасността и стабилността на системата. Чрез избор на подходящи методи за свързване на обмотките, проектиране на разумни структури на обмотките, осигуряване на подходящи защитни устройства и редовно тестване и поддръжка, може да се гарантира ефективна и безопасна работа на трансформаторите за заземяване.