Типи заземлювальних трансформаторів та з'єднання обмоток

Заземлювальний трансформатор - це спеціальний тип трансформатора, який в основному використовується для захисту заземлення в електроенергетичних системах. Конструкція та способи з'єднання обмоток цього трансформатора є ключовими для забезпечення безпечного функціонування електроенергетичних систем.

1. Функція заземлювального трансформатора
Основною функцією заземлювального трансформатора є надання захисту заземлення в електроенергетичних системах. Коли у системі виникає заземлений дефект, заземлювальний трансформатор допомагає обмежити струм дефекту, таким чином захищаючи обладнання та особистий склад.

2. Типи заземлювальних трансформаторів
Існує кілька типів заземлювальних трансформаторів, включаючи:

• Резонансний заземлювальний трансформатор: Цей трансформатор обмежує струм дефекту через принцип резонансу.

• Високоімпедансний заземлювальний трансформатор: Цей трансформатор обмежує струм дефекту, збільшуючи імпеданс заземлення.

• Низькоімпедансний заземлювальний трансформатор: Цей трансформатор швидко усуває дефекти, зменшуючи імпеданс заземлення.

3. Способи з'єднання обмоток
Спосіб з'єднання обмоток заземлювального трансформатора значно впливає на його продуктивність. Нижче наведено кілька поширених способів з'єднання обмоток:

3.1 Зірково-зіркове (Y-Y) з'єднання

• Переваги: Проста конструкція, легке техобслуговування.

• Недоліки: Великий струм дефекту, можливо, потребує додаткових заходів захисту.

3.2 Зірково-трикутне (Y-Δ) з'єднання

• Переваги: Може обмежити струм дефекту та підвищити стабільність системи.

• Недоліки: Комплексна конструкція, вища вартість.

3.3 Зірково-відкрите (Y-O) з'єднання

• Переваги: Може надати нульовий послідовний струм, сприяючи виявленню дефектів.

• Недоліки: Потрібні спеціальні пристрої захисту.

3.4 Трикутне-трикутне (Δ-Δ) з'єднання

• Переваги: Може надати високий імпеданс для обмеження струму дефекту.

• Недоліки: Комплексна конструкція, складне техобслуговування.

4. Конструкція обмоток
При проектуванні обмоток заземлювального трансформатора слід врахувати наступні аспекти:

• Рівень ізоляції: Забезпечити, щоб обмотки могли витримувати високе напругу.

• Вибір провідника: Обрати відповідний матеріал та розмір провідника, щоб задовольняти вимоги до струму та теплового навантаження.

• Розташування обмоток: Оптимізувати розташування обмоток, щоб зменшити гістерезисні та вихрові втрати.

5. Захист заземлювального трансформатора

Заземлювальні трансформатори повинні бути оснащені відповідними пристроями захисту, щоб забезпечити своєчасне відключення електроенергії при дефектах. До таких пристроїв захисту входять:

• Захист від переповнення струмом: Автоматично відключає електроенергію, коли струм перевищує задану величину.

• Захист від заземленого дефекту: Автоматично відключає електроенергію при виявленні заземленого дефекту.

• Температурний захист: Спостерігає за температурою трансформатора та видаває попередження або відключає електроенергію, коли температура перевищує задану величину.

6. Перевірка та техобслуговування заземлювального трансформатора
Для забезпечення надійності заземлювальних трансформаторів необхідні регулярні перевірки та техобслуговування. Це включає:

• Перевірка опору ізоляції: Перевіряє ізоляційні характеристики обмоток.

• Перевірка на витриваність напруги: Перевіряє продуктивність обмоток при високому напругу.

• Моніторинг температури: Регулярно перевіряє температуру трансформатора, щоб впевнитися, що вона знаходиться в нормальних межах.

• Очищення та перевірка: Регулярно очищує трансформатор та перевіряє на наявність пошкоджень або зношення.

7.Висновок
Трансформатори заземлення є незамінною частиною електроенергетичних систем, і їхні методи з'єднання витків значно впливають на безпеку та стабільність системи. Вибираючи відповідні методи з'єднання витків, проектуючи раціональні конструкції витків, оснащуючи відповідні захисні пристрої та проводячи регулярні перевірки та обслуговування, можна забезпечити ефективну та безпечну роботу трансформаторів заземлення.