Ano ang mga sukol sa pag-atake ng kidlat nga gigamit alang sa H61 distribution transformers?

Ano ang mga pananglungsod sa pagprotekta sa kidlat nga gigamit alang sa H61 distribution transformers?

Gipangayo nga isulod ang usa ka surge arrester sa taas nga bahin sa high-voltage side sa H61 distribution transformer. Batasan sa SDJ7–79 "Technical Code for Design of Overvoltage Protection of Electric Power Equipment," ang taas nga bahin sa high-voltage side sa usa ka H61 distribution transformer kinahanglan nga protektahan pinaagi sa usa ka surge arrester. Ang grounding conductor sa arrester, ang neutral point sa low-voltage side sa transformer, ug ang metal casing sa transformer sama tanan dapat ikonekta pinaagi sa usa ka common point ug gipangyugto. Kini nga paagi gitumong sab niadtong DL/T620–1997 "Overvoltage Protection and Insulation Coordination for AC Electrical Installations," nga gipahayag sa former Ministry of Electric Power.

Gayom tabi, ang extensibo nga panaliksik ug operasyonal nga karanasan nagsulti nga bisan naa na ang surge arresters isulod lamang sa taas nga bahin, ang damage sa transformer mahimong magkabati pa sa kondisyon sa lightning impulse. Sa general nga lugar, ang taas sa pagkabangga kada tuig mao ang 1%; sa high-lightning areas, mahimong maabot ang 5%; ug sa extremely severe lightning-prone regions nga adunay higit sa 100 thunderstorm days kada tuig, ang taas sa pagkabangga mahimong maabot ang 50%. Ang primary nga rason mao ang giingong "forward and reverse transformation overvoltages" nga gipanggolohan sa lightning surges nga namasuk sa high-voltage winding sa distribution transformer. Ang mekanismo sa kini nga overvoltages mao kini:

1. Reverse Transformation Overvoltage
Kung ang lightning surge masuk gikan sa 3–10 kV high-voltage side ug nagoperar ang arrester, ang dako nga impulse current mohagad sa grounding resistance, paghimo og voltage drop. Kini nga voltage drop mokita sa neutral point sa low-voltage winding, pagtakda sa iyang potential. Kon ang low-voltage line relatyibong dako, makabehon kini isip wave impedance sa ground. Sa impluwensya sa kini nga elevated neutral-point potential, ang dako nga impulse current mohagad sa low-voltage winding. Ang three-phase impulse currents sama sa gidak-on ug direksyon, paghimo og strong zero-sequence magnetic flux.

 Kini nga flux makapanggolohan og dako nga pulse voltage sa high-voltage winding batasan sa transformer turns ratio. Kini nga three-phase induced pulse voltages sama sa gidak-on ug direksyon. Tungod kay ang high-voltage winding kasagaran konektado sa star configuration uban ungrounded neutral point, bagama may dako nga pulse voltages, wala'y corresponding impulse current mohagad sa high-voltage winding aron mapabalanse ang magnetizing effect. Busa, ang tanang impulse current sa low-voltage winding nagsilbi isip magnetizing current, paghimo og intense zero-sequence flux ug inducing extremely high potentials sa high-voltage side. 

Tungod kay ang high-voltage terminal potential gi-clamp sa arrester’s residual voltage, kini nga induced potential distributo sa winding, naabot sa iyang maximum sa neutral end. Busa, ang neutral-point insulation prone sa breakdown. Ania ang interlayer ug interturn voltage gradients madaghan kaayo, mahimong makapanggolohan sa insulation failure sa uban pang lugar. Kini nga tipo sa overvoltage gikan sa high-voltage-side incoming surge ug electromagnetically coupled back sa high-voltage winding pinaagi sa low-voltage winding—commonly known as "reverse transformation."

2.Forward Transformation Overvoltage
Ang forward transformation overvoltage mogahum kung ang lightning surge masuk gikan sa low-voltage line. Ang impulse current mohagad sa low-voltage winding, inducing a voltage sa high-voltage winding batasan sa turns ratio, nga madaghan kaayo ang potential sa high-voltage neutral point. Kini usab madaghan ang interlayer ug interturn voltage gradients. Kini nga proseso—nga ang low-voltage-side surge inducing overvoltage sa high-voltage side—gitawag isip "forward transformation." Ang mga test mosulti nga kon ang 10 kV surge masuk sa low-voltage side ug ang grounding resistance 5 Ω, ang interlayer voltage gradient sa high-voltage winding mahimong lumos sa full-wave impulse withstand strength sa interlayer insulation ngadto sa higit sa 100%, inevitable causing insulation breakdown.

Busa, ang ordinary valve-type o metal oxide surge arresters kinahanglan usab isulod sa low-voltage side sa H61 distribution transformer. Niining protection scheme, ang grounding conductors sa both high- ug low-voltage arresters, ang low-voltage neutral point, ug ang transformer’s metal casing sama tanan ikonekta pinaagi sa usa ka single point (usab gitawag isip "four-point bonding" o "three-in-one grounding").

Operational experience ug experimental studies nagsulti nga bisan para sa distribution transformers nga adunay maayo nga insulation, ang lightning-induced failures tungod sa forward ug reverse transformation overvoltages mahimong magkabati pa kung ang arresters isulod lamang sa high-voltage side. Bisag ang high-voltage-side arresters wala maka-suppress sa forward o reverse transformation overvoltages. Ang interlayer voltage gradient sa kini nga overvoltages proportional sa number of turns ug depende sa winding distribution; ang insulation breakdown mahimong magkabati sa beginning, middle, o end sa winding—but ang end ang labi nga vulnerable. Pag-install sa arresters sa low-voltage side makaepektibo nga limitahan ang both forward ug reverse transformation overvoltages sa safe range.

Ang usa ka paagi sa protection mao ang separate grounding para sa high- ug low-voltage sides. Niining configuration, ang high-voltage arrester independentemente grounded, walay arrester isulod sa low-voltage side, ug ang low-voltage neutral point ug transformer casing ikonekta sama ug grounded separately gikan sa high-voltage grounding system.

Kini nga paagi gamiton ang earth’s attenuation effect sa lightning waves aron maputli ang reverse transformation overvoltage. Tungod kay ang forward transformation overvoltage, ang mga kalkulo mosulti nga ang pagbawas sa low-voltage grounding resistance gikan sa 10 Ω hangtod sa 2.5 Ω makapangbawas sa high-voltage forward transformation overvoltage ngadto sa higit sa 40%. Kon ang proper treatment sa low-voltage grounding electrode, ang forward transformation overvoltage makaputli kompleto.

Ania ang pagsulay sa proteksyon kini nga simple ug ekonomiko, bag-o mas taas nga mga pangutana iyang mosulbar alang sa low-voltage grounding resistance, naghatag kini og usa ka praktikal nga halaga alang sa mas malayo nga paggamit.

Sumala sa susamang mga paagi, ang uban pang mga pamaagi sa pagprotekta sa distribution transformers mao ang pag-install og balancing winding sa core sa transformer aron mapugos ang forward ug reverse transformation overvoltages, o ang pag-embed sa metal oxide surge arresters direkta sa loob sa transformer.