Kādas ugunskura aizsardzības pasākumi tiek izmantoti H61 pārveidošanas transformatoriem?

Kādas ir H61 pārveidošanas transformatoru aizsardzības pret lietus pasākumi?

Augstsprieguma pusei H61 pārveidošanas transformatoram jāinstalē impulsu apgaismojums. Saskaņā ar SDJ7–79 "Tehniskajiem noteikumiem par elektroenerģijas aprīkojuma pārsprogumu aizsardzību," augstsprieguma pusei H61 pārveidošanas transformatoram vispārīgi jāaizsargā ar impulsu apgaismojumu. Impulsu apgaismojuma uzzemes vadi, transformatora zemsprīgu puses neitrālais punkts un transformatora metāla korpuss jāsavieno kopā un jāuzzema vienā punktā. Šis paņēmiens tiek ieteikts arī DL/T620–1997 "Pārsprogumu aizsardzība un izolācijas koordinācija maiņstrāvas elektroinstallācijām," kas pieņemts bijušā Elektroenerģijas ministrijā.

Tomēr plašs mērogs pētījumi un operatīvā pieredze liecina, ka pat ja impulsu apgaismojumi tiek instalēti tikai augstsprieguma pusē, transformatoru bojājumi notiek arī lietus impulsa stāvokļos. Parasti šķirtnes gados bojājumu rādītājs ir aptuveni 1%; lietus bieži sastopamās teritorijās tas var sasniedzt aptuveni 5%, bet ļoti smagās lietus sastopamās teritorijās, kur gadā ir vairāk nekā 100 lietus dienas, šis rādītājs var sasniedzt līdz pat 50%. Galvenā cēlonis ir tā sauktais "priekšējais un aizmugurējais transformācijas pārsprogums," kas rodas, kad lietus impulsi ienāk transformatora augstsprieguma virvi. Šo pārsprogumu mehānismi ir šādi:

1. Aizmugurējais transformācijas pārsprogums
Kad lietus impulss ienāk no 3–10 kV augstsprieguma puses un izraisa impulsu apgaismojuma darbību, caur uzzemes pretestību plūst liels impulss strāva, radot sprieguma kritumu. Šis sprieguma kritums parādās zemsprīgu puses neitrālajā punktā, paaugstinot to potenciālu. Ja zemsprīgā līnija ir attiecībā garāka, tā izturas kā vilnis pretestība pret zemi. Šī paaugstinātā neitrālā punkta potenciāla ietekmē caur zemsprīgu virvi plūst liela impulss strāva. Trīs fāzes impulss strāvas ir vienādas lielumā un virzienā, veidojot stipru nulles secības magnetisko plūsmu.

Šī plūsma inducē augstu impulsu spriegumu augstsprieguma virvī, atbilstoši transformatora spīgu attiecībai. Šie trīs fāzes inducētie impulsu spriegumi ir vienādi lielumā un virzienā. Tā kā augstsprieguma virvis parasti ir savienots zvaigznē ar neatkarīgu neitrālo punktu, lai gan parādās augsti impulsu spriegumi, augstsprieguma virvī neplūst atbilstošs impulss strāva, lai kompensētu magnetizācijas efektu. Tātad, visa impulss strāva zemsprīgu virvī darbojas kā magnetizācijas strāva, veidojot stipru nulles secības plūsmu un inducējot ļoti augstus potenciālus augstsprieguma pusē. 

Tā kā augstsprieguma termināla potenciāls tiek fiksēts impulsu apgaismojuma atlikusim spriegumam, šis inducētais potenciāls izplešas pa virvi, sasniedzot maksimumu neitrālā punktā. Tādējādi, neitrālā punkta izolācija ir bieži nobruka. Turklāt starpsluksņu un starpspirāļu sprieguma gradiens ievērojami palielinās, varbūtīgi izraisot izolācijas nobruku citās vietās. Šāda veida pārsprogums rodas no augstsprieguma puses ieietoša impulsa un tiek elektromagnētiski atgriezts augstsprieguma virvī caur zemsprīgu virvi—parasti saukts par "aizmugurējo transformāciju."

2.Priekšējais transformācijas pārsprogums
Priekšējais transformācijas pārsprogums notiek, kad lietus impulss ienāk caur zemsprīgu līniju. Tad caur zemsprīgu virvi plūst impulss strāva, inducējot spriegumu augstsprieguma virvī atbilstoši spīgu attiecībai, kas ievērojami paaugrina augstsprieguma neitrālā punkta potenciālu. Tas arī palielina starpsluksņu un starpspirāļu sprieguma gradientu. Šis process, kad zemsprīgā puses impulss inducē pārsprogumu augstsprieguma pusē, tiek saukts par "priekšējo transformāciju." Testi liecina, ka, kad 10 kV impulss ienāk zemsprīgā pusei un uzzemes pretestība ir 5 Ω, starpsluksņu sprieguma gradiens augstsprieguma virvī var pārsniegt pilnvilknes impulsa izturību vairāk nekā par 100%, neizbēgami izraisot izolācijas nobruku.

Tādēļ, H61 pārveidošanas transformatora zemsprīgā pusē jāinstalē arī parastie ventilā tipa vai metāloksīda impulsu apgaismojumi. Šajā aizsardzības shēmā abu, augst- un zemsprīgā puses impulsu apgaismojumu uzzemes vadi, zemsprīgā puses neitrālais punkts un transformatora metāla korpuss jāsavieno kopā un jāuzzema vienā punktā (arī saukts par "četrpunktveida savienojumu" vai "trīs vienā uzzeme").

Operatīvā pieredze un eksperimentālie pētījumi liecina, ka pat labi izolētiem pārveidošanas transformatoriem, kad impulsu apgaismojumi tiek instalēti tikai augstsprieguma pusē, joprojām notiek lietus izraisīti bojājumi, jo augstsprieguma puses impulsu apgaismojumi nevar samazināt priekšējos vai aizmugurējos transformācijas pārsprogumus. Starpsluksņu sprieguma gradiens šajos pārsprogumos ir proporcionāls spīgu skaitam un atkarīgs no virves sadalījuma; izolācijas nobruki var notikt virves sākumā, vidū vai beigās, bet visbiežāk beigās. Zemsprīgā puses impulsu apgaismojumu instalēšana efektīvi ierobežo gan priekšējos, gan aizmugurējos transformācijas pārsprogumus drošā līmenī.

Cits aizsardzības veids ir atsevišķa uzzeme augst- un zemsprīgām pusēm. Šajā konfigurācijā augstsprieguma puses impulsu apgaismojums tiek uzzemēts neatkarīgi, zemsprīgā pusei nav instalēts impulsu apgaismojums, un zemsprīgā puses neitrālais punkts un transformatora korpuss tiek savienoti kopā un uzzemēti atsevišķi no augstsprieguma uzzemes sistēmas.

Šis paņēmiens izmanto zemes efektu, lai praktiski novērstu aizmugurējo transformācijas pārsprogumu. Attiecībā uz priekšējo transformācijas pārsprogumu aprēķini liecina, ka, samazinot zemsprīgā puses uzzemes pretestību no 10 Ω līdz 2.5 Ω, var samazināt augstsprieguma priekšējo transformācijas pārsprogumu aptuveni par 40%. Pareizi apstrādājot zemsprīgā puses uzzemes elektrodu, priekšējo transformācijas pārsprogumu var pilnībā novērst.

Šis aizsardzības shēma ir vienkārša un ekonomiska, lai gan tā uzdod augstākas prasības zemsprieguma zemes vadības rezistencē, dodot tai noteiktu praktisko vērtību plašākai lietošanai.

Papildus minētajiem metožiem, citi apgādinājuma transformatoru aizsardzības pasākumi ietver līdzsvarošanas vijumu montāžu transformatora kodolā, lai samazinātu priekšējo un aizmugurējo pārveidošanas pārspīdumu, vai arī metāla oksīda spiediena samazinātāju iebūvēšanu tieši transformatorā.