Millised säilitõkke meetmed kasutatakse H61 jaotustransformatoritele?

Millised saaksid olla H61 jaotustransformatori vajalikud ülekandevarustuse kaitsemeetmed?

H61 jaotustransformatori kõrgepinge poolt peaks olema paigaldatud ülekandevoolu. Vastavalt SDJ7–79 "Tehnilisele kodeksile elektrivara ülekandekaitse projekteerimiseks" tuleb H61 jaotustransformatori kõrgepinge poolt tavaliselt kaitsta ülekandevooluga. Ülekandevoolu maasünt, transformaatori madalpinge poolt asuv neutraalpunkt ja transformaatori metalline kabiitus peaksid olema ühendatud ja maadetud ühe punkti. See meetod on soovitatud ka DL/T620–1997 "Ülekandekaitse ja eristuskooskõla AC-elektrivarustuste puhul", mis välja andis eelmisel Elektrienergia ministrium.

Siiski on laiuline uurimiste ja töökokemuse järgi selgunud, et isegi siis, kui ülekandevoolud on paigaldatud ainult kõrgepinge poolt, toimub transformaatorite kahjustamine märgiga impulsitingimustes. Tavalistes piirkondades on aastane kahjustumisaste umbes 1%; suuremärgipiirkondades see võib ulatuda kuni 5%; ja äärmiselt tugevate märgitabamiste piirkondades, kus on üle 100 märgipäeva aastas, võib aastane kahjustumisaste ulatuda kuni 50%. Põhiline põhjus selleks on nimetatud "direktne ja vastane teisenduskaitse ülekandetingimused", mida põhjustavad märgiaallikad, mis sisenevad jaotustransformatori kõrgepinge kattreinisse. Need ülekandetingimused toimivad järgmisel viisil:

1. Vastane teisenduskaitse ülekandetingimus
Kui märgiaallikad siseneksid 3–10 kV kõrgepinge poolt ja tekkitaksid ülekandevoolu tööd, liiguks suur impulsivool maasüntide läbi, lootes pingevalamu. See pingevalamus ilmneb madalpinge kattreini neutraalpunktil, tõstes selle potentsiaali. Kui madalpingeline joon on suhteliselt pikk, käitub see nagu lainepinge maapinnani. Sellise tõstetud neutraalpunkti potentsiaali mõju all liigub suur impulsivool madalpinge kattreini. Kolmefaasi impulsivood on suuruselt ja suunas võrdsed, loodes tugeva nollaseku magnetfluksi.

See fluss tekitab kõrgepinge kattreinis väga kõrge pulspingega, vastavalt transformaatori windingu suhte. Need kolme faasi pulspinged on suuruselt ja suunas võrdsed. Kuna kõrgepinge winding on tavaliselt sidunud tähistega neutraalpunkteta, kuigi ilmnevad kõrged pulspinged, ei pruugi kõrgepinge windingus vastava impulsivoolu liikuda, et kompenseerida magnetiseerimise mõju. Seega, kogu impulsivool madalpinge windingus toimib magnetiseerimise vooluna, tekitades tugeva nollaseku fluxi ja indukeerides kõrgepinge poolt äärmiselt kõrgeid potentsiaale. 

Kuna kõrgepinge terminali potentsiaal on fikseeritud ülekandevoolu jääkvoolu abil, jaguneb see indukeeritud potentsiaal windingu peal, jõudes oma maksimumit neutraalpooltel. Seetõttu on neutraalpunkti eristus tundlik lõhkimise suhtes. Lisaks suurenevad kihtide ja poolingute pingegradiendid oluliselt, võimaldades eristuse lõhkimist muudes kohtades. Selle tüübi ülekandeping on pärit kõrgepinge poolt sisenenud aallikast ja elektromagnetiliselt kombineeritakse tagasi kõrgepinge windingu kaudu madalpinge windingu kaudu – seda tavaliselt nimetatakse "vastaseks teisenduseks."

2. Direktne teisenduskaitse ülekandetingimus
Direktne teisenduskaitse ülekandeping tekib, kui märgiaallikad siseneksid madalpinge joone kaudu. Siis liigub impulsivool madalpinge windingu kaudu, indukeerides pinget kõrgepinge windingus vastavalt windingu suhte, mis tõstab kõrgepinge neutraalpunkti potentsiaali. See suurendab ka kihtide ja poolingute pingegradiendeid. See protsess, kus madalpinge poolt sisenenud aallikad indukeerivad ülekandepingut kõrgepinge poolt, on tuntud kui "direktne teisendus." Testid näitavad, et kui 10 kV aallikad siseneksid madalpinge poolt ja maasünt oleks 5 Ω, võib kihtide pingegradeendi kõrgepinge windingus ületada täispiki impulsieristuse kihi pingetrupit enamat kui 100%, mis inimese lõhiksmiseks on mittevältitav.

Seetõttu peaks H61 jaotustransformatori madalpinge poolt olema paigaldatud tavalised ventiili- või metallioksiidiülekandevoolud. Selles kaitsemeetodis on kõrge- ja madalpinge ülekandevoolude maasüntid, madalpinge neutraalpunkt ja transformaatori metallikabiitus ühendatud ja maadetud ühe punkti (tuntud ka kui "nelja-punkti side" või "kolme-in-one maadmine").

Operatsioonikogemus ja eksperimentaalsete uuringute järgi ilmneb, et isegi hea eristusega jaotustransformatoritel toimub märgiaallike tingitud kahjustused direktse ja vastase teisenduse ülekandepingude põhjal, kui ülekandevoolud on paigaldatud ainult kõrgepinge poolt. See juhtub, kuna kõrgepinge poolt paigaldatud ülekandevoolud ei suuda kontrollida direktset või vastast teisenduse ülekandepingut. Kihtide pingegradeendi need ülekandepingud on proportsionaalsed windingute arvuga ja sõltuvad windingute jaotusest; eristuse lõhkimine võib toimuda windingu alguses, keskel või lõpus, kuid lõpus on kõige haavatavam. Madalpinge poolt paigaldatud ülekandevoolud võivad efektiivselt piirata nii direktset kui ka vastast teisenduse ülekandepingut turvalisse piiri.

Teine kaitsemeetod on kõrge- ja madalpinge poolt eraldi maadmine. Selles konfiguratsioonis on kõrgepinge ülekandevool maadnud iseseisvalt, madalpinge poolt pole ülekandevoolu paigaldatud, ja madalpinge neutraalpunkt ning transformaatori kabiitus on ühendatud ja maadetud eraldi kõrgepinge maasüsteemist.

See meetod kasutab maapinnase lõhkimise mõju märgiaallikele, et põhimõtteliselt elimineerida vastane teisenduse ülekandeping. Direktse teisenduse ülekandepingut puudutates näitavad arvutused, et madalpinge maasüntide vähendamine 10 Ω-st 2.5 Ω-ni võib vähendada kõrgepinge direktse teisenduse ülekandepingut umbes 40%. Sobiva käsitlemisega madalpinge maasüntidega võib direktset teisenduse ülekandepingut täielikult elimineerida.

See kaitsemeetod on lihtne ja majanduslik, kuigi see nõuab suuremat tähelepanu alampinge maandusrünnakule, andes sellele tõenäoliselt laiemas rakenduses praktilist väärtust.

Lisaks ülalmainitud meetoditele hõlmavad jagatud transfooride vastukaja kaitsemeetmed ka transfoori tuuma tasakaaluvinge paigaldamist, et takistada edasi- ja tagasiülekandemüra, või metaaloksiidi ülekandekindlate otse transfoori sissepaigaldamist.