Watter bliksemskynbeskermingsmaatreëls word vir H61-verdeeltransformateurs gebruik?

Watter bliksemskyningsbeveiligingstoelegte word vir H61-verdeeltransformatore gebruik?

'n Spanningsbeperker moet op die hoëspanningskant van die H61-verdeeltransformator geïnstalleer word. Volgens SDJ7–79 "Tegnieke kode vir die ontwerp van oorspanningbeveiliging van elektriese toerusting" moet die hoëspanningskant van 'n H61-verdeeltransformator in die algemeen deur 'n spanningsbeperker beskerm word. Die grondleiter van die beperker, die nulpunt aan die laagspanningskant van die transformator, en die metaalhuls van die transformator moet almal bymekaar verbind en by 'n gemeenskaplike punt gegrond word. Hierdie metode word ook aanbeveel in DL/T620–1997 "Oorspanningsbeveiliging en isolasiekoördinering vir wisselstroom-elektriese installasies," uitgereik deur die voormalige Ministerie van Elektrisiteit.

Ekstensiewe navorsing en bedryfserfaring het egter gewys dat selfs met spanningsbeperkers slegs op die hoëspanningskant, transformatorbeskadiging steeds plaasvind onder bliksemimpulsomstandighede. In algemene gebiede is die jaarlikse foutekoers ongeveer 1%; in hoogbliksemgebiede kan dit ongeveer 5% bereik; en in uiterst swaar bliksemgevoelige streek met meer as 100 donderdag per jaar, kan die jaarlikse foutekoers so hoog as 50% wees. Die primêre oorsaak is die sogenaamde "voor- en agterwaartse transformeeroverspannings" wat deur bliksemimpulse veroorsaak word wat die hoëspanningswinding van die verdeeltransformator betree. Die meganismes van hierdie overspannings is as volg:

1. Agterwaartse Transformeeroverspanning
Wanneer 'n bliksemimpuls vanaf die 3–10 kV hoëspanningskant binnekom en die beperker laat werk, vloei 'n groot impulsstroom deur die grondweerstand, wat 'n spanningsval veroorsaak. Hierdie spanningsval verskyn by die nulpunt van die laagspanningswinding, wat sy potensiaal verhoog. As die laagspanningslyn relatief lank is, gedra dit soos 'n golfimpedans na die grond. Onder die invloed van hierdie verhoogde nulpuntpotensiaal, vloei 'n groot impulsstroom deur die laagspanningswinding. Die driefase impulsstrome is gelyk in grootte en rigting, wat 'n sterk nulvolgorde magneetvlugt genereer.

 Hierdie vlugt induseer 'n baie hoë pulsspanning in die hoëspanningswinding volgens die transformatorverhouding. Hierdie driefase induseerde pulsspannings is gelyk in grootte en rigting. Aangesien die hoëspanningswinding tipies in sterkonfigurasie verbond word met 'n ongegronde nulpunt, hoewel hoë pulsspannings verskyn, vloei geen ooreenkomstige impulsstroom in die hoëspanningswinding om die magnetiserende effek te balanseer nie. Dus, die hele impulsstroom in die laagspanningswinding funksioneer as 'n magnetiserende stroom, wat 'n intense nulvolgorde magneetvlugt en uiterst hoë potensiale aan die hoëspanningskant induseer. 

Aangesien die hoëspanningspuntspanning deur die residuele spanning van die beperker geklamper word, versprei hierdie induseerde potensiaal langs die winding, en bereik sy maksimum by die nuleinde. Gevolglik is die nulpuntisolering vatbaar vir inslag. Daarbenewens neem die tusselaag- en tussentrapspanningsgradient aansienlik toe, wat potensieel inslag by ander plekke kan veroorsaak. Hierdie tipe overspanning ontstaan vanuit 'n hoëspanningskant-binnestorm en word elektromagneties teruggekoppel na die hoëspanningswinding via die laagspanningswinding—gewoonlik bekend as "agterwaartse transformering."

2.Voorwaartse Transformeeroverspanning
Voorwaartse transformeeroverspanning vind plaas wanneer 'n bliksemimpuls deur die laagspanningslyn binnekom. 'n Impulsstroom vloei dan deur die laagspanningswinding, wat 'n spanning in die hoëspanningswinding volgens die verhouding induseer, wat die potensiaal by die hoëspanningsnulpunt grootliks verhoog. Dit verhoog ook die tusselaag- en tussentrapspanningsgradient. Hierdie proses—waar 'n laagspanningskant-impuls oorspanning op die hoëspanningskant induseer—word "voorwaartse transformering" genoem. Toetse wys dat wanneer 'n 10 kV impuls deur die laagspanningskant binnekom en die grondweerstand 5 Ω is, die tusselaagspanningsgradient in die hoëspanningswinding die volledige golflengte-impulsbestandheid van die tusselaagisolering met meer as 100% kan oorskry, wat onvermydelik tot isolasie-inslag lei.

Gevolgelik moet ook altyd gewone ventiel- of metaloksidespanningsbeperkers op die laagspanningskant van die H61-verdeeltransformator geïnstalleer word. In hierdie beskermingskema word die grondleiers van beide hoë- en laagspanningsbeperkers, die laagspanningsnulpunt, en die transformator se metaalhuls almal bymekaar verbind en by 'n enkele punt (ook bekend as "vier-punt binding" of "drie-in-een gronding") gegrond.

Bedryfserfaring en eksperimentele studies wys dat selfs vir verdeeltransformatore met goeie isolering, blikseminduseerde foute as gevolg van voor- en agterwaartse transformeeroverspannings steeds plaasvind wanneer slegs beperkers op die hoëspanningskant geïnstalleer word. Dit is omdat hoëspanningskant-beperkers nie voor- of agterwaartse transformeeroverspannings kan onderdruk nie. Die tusselaagspanningsgradient onder hierdie overspannings is eweredig aan die aantal windinge en hang af van die windingverdeling; isolasie-inslag kan by die begin, middel, of einde van die winding plaasvind—maar die einde is die mees kwetsbaar. Beperkers op die laagspanningskant kan effektief beide voor- en agterwaartse transformeeroverspannings tot 'n veilige vlak beperk.

'n Ander beskermingsmetode is aparte gronding vir hoë- en laagspanningskante. In hierdie konfigurasie word die hoëspanningsbeperker onafhanklik gegrond, word geen beperker op die laagspanningskant geïnstalleer, en word die laagspanningsnulpunt en transformatorhuls saam verbind en apart van die hoëspanningsgrondstelsel gegrond.

Hierdie metode maak gebruik van die aarde se dempingseffek op bliksemgolwe om agterwaartse transformeeroverspanning feitlik uit te skakel. Met betrekking tot voorwaartse transformeeroverspanning wys berekeninge dat die vermindering van die laagspanningsgrondweerstand van 10 Ω tot 2.5 Ω die hoëspanningsvoorwaartse transformeeroverspanning met ongeveer 40% kan verminder. Met behoorlike behandeling van die laagspanningsgrond-elektrode kan voorwaartse transformeeroverspanning heeltemal uitgeskakel word.

Hierdie beskermingskema is eenvoudig en ekonomies, alhoewel dit hoër eise stel aan die lae-spanningsaardingweerstand, wat dit sekere praktiese waarde gee vir wyer toepassing.

Naast bogenoemde metodes sluit ander donderbeskermingsmaatreëls vir verspreidingstransformateurs die installasie van 'n balanswinding op die transformatorker in om voor- en agterwaartse transformasie-oorvoltage te onderdruk, of die insluiting van metaaloxide-stootstokkers regstreeks binne die transformator.