Kako riješiti probleme kvalitete struje u transformatorima električnih sustava

Transformatori i nadzor kvalitete struje

Transformator je ključni sastavni dio sustava snage. Nadzor kvalitete struje temeljan je na osiguravanju sigurnosti transformatora, poboljšanju učinkovitosti sustava i smanjenju troškova održavanja i rada - direktno utječeći na pouzdanost i performanse cijele mreže snage.

Zašto provoditi testiranje kvalitete struje na transformatorima?

• Osigurati sigurnu operaciju transformatora
  Problemi s kvalitetom struje, poput harmonika, fluktuacija napona i neravnoteže opterećenja, mogu uzrokovati pregrejavanje, starenje izolacije, smanjenu učinkovitost i čak prematurnu neispravnost.

• Sprečiti neispravno funkcioniranje opreme zbog fluktuacija napona
  Česte fluktuacije napona ili treptanje mogu destabilizirati transformator i opremu ispod njega, što dovodi do operativnih grešaka.

• Kontrolirati neravnotežu opterećenja kako bi se spriječilo lokalno pregrejavanje
  Neravnoteža tri-faznog opterećenja uzrokuje preveliki neutralni tok, što dovodi do lokalnog pregrejavanja, smanjene učinkovitosti i potencijalne oštećenosti transformatora.

• Osigurati sigurnost sustava zemljanja i spriječiti probleme s N-G napajanjem
  Neprikladni dizajn zemljanja može dovesti do pomaka neutralne točke, što uzrokuje anormalan neutralni-nula (N-G) napon, ometajući rad transformatora i funkcionalnost zaštitnih uređaja.

Kako provoditi sistematski nadzor kvalitete struje na transformatorima

Kontrola harmonika i primjena K-faktora

• Koristite transformatore s K-faktorom: Odaberite odgovarajući K-kredit (npr. K-4, K-13, K-20) temeljem karakteristika harmonika opterećenja kako biste poboljšali sposobnost transformatora da otpire harmonijskim strujama.

• Ograničite THD (ukupnu harmonijsku distorziju): Održavajte THD ispod 5% u skladu s standardima IEEE 519.

• Instalirajte filtrirnu opremu: U redeploy active or passive filters near harmonic sources to reduce harmonic injection into the system.

Suštinski prevod:

• Koristite opremu za stabilizaciju napona: Koristite automatske regulatori napona (AVR) ili statičke generatori varijabilne snage (SVG) za stabilizaciju napona.

• Optimizirajte raspored opterećenja: Izbjegavajte istovremenog pokretanja opreme velike snage kako biste smanjili padove napona.

• Implementirajte nadzor i alarmiranje: Instalirajte sustave za nadzor kvalitete struje kako biste detektirali i upozorili na anomalije napona u stvarnom vremenu.

Smanjenje neravnoteže opterećenja

• Optimizirajte distribuciju opterećenja: Održavajte ravnotežu tri-faznih struja.

• Koristite balansere opterećenja: Automatski balansirajte opterećenja u aplikacijama gdje ručna prilagodba nije praktična.

• Redovito pregledavanje i prilagodba: Koristite analizatore kvalitete struje za redovito praćenje i korekciju razina neravnoteže.

Prakse zemljanja transformatora

• Pristojan dizajn i održavanje sustava zemljanja

• Neutralno zemljanje: U Separately Derived Systems (SDS), neutralna točka mora biti pravilno zemljena prema standardima kao što je NEC 250 kako bi se spriječilo "plivajuće zemljanje."

• Kontrola N-G napona: Stabilizirajte neutralni potencijal pravilnim zemljanjem kako biste smanjili neutralni-nula (N-G) napon.

• U skladu s kodom: Osigurajte da rezistencija zemljanja zadovoljava zahtjeve kode (npr., ≤4Ω).

• Izbjegavajte miješanje zemljanja: Držite signalno zemljanje i zemljanje snage odvojeno kako biste smanjili interferenciju.

• Redovito testiranje: Koristite tester rezistencije zemljanja za periodičku provjeru integriteta sustava.

Dimenzioniranje kapaciteta s korekcijom faktora distorzije

• Uzmite u obzir faktor vrha (CF) i faktor deratiranja harmonika (HDF): Prilagodite kapacitet transformatora na temelju stvarnih karakteristika opterećenja.

• Pratite ANSI/IEEE C57.110: Primijenite faktore deratiranja prema standardu za točnu odabir kapaciteta.

• Ostavite maržu kapaciteta: Rezervirajte 10–20% dodatnog kapaciteta tijekom dizajna kako biste akomodirali buduća opterećenja i efekte harmonika.