Ulkoinen ja sisäinen vika muuntimessa

On tärkeää suojella korkean kapasiteetin muuntimia ulkopuolisista ja sisäisistä sähköisistä vikoista.

Voimanmuuntimen ulkopuoliset vikat

Voimanmuuntimen ulkopuolinen lyhyyspiiri

Lyhyyspiiri voi tapahtua kahdessa tai kolmessa vaiheessa sähköjärjestelmässä. Vika-virta on aina riittävän suuri. Se riippuu siitä, mikä jännite on lyhennetty ja piirin impedanssistä vika-kohtaan asti. Vika-kohtaan syöttävän muuntimen kuparin kulutus kasvaa yhtäkkiä. Tämä kasvava kuparikulutus aiheuttaa lämpöntuotannon muuntimessa. Suuri vika-virta aiheuttaa myös vakavia mekaanisia jännitteitä muuntimessa. Maksimaaliset mekaaniset jännitteet ilmenevät symmetrisen vika-virran ensimmäisen kierroksen aikana.

Voimanmuuntimen korkeajännitehäiriöt

Voimanmuuntimen korkeajännitehäiriöt ovat kahdenlaisia,

1. Tilapäinen jännitepysty

2. Verkkotaajuuden ylijännite

Tilapäinen jännitepysty

Korkea jännite ja korkea taajuuden pysty voi syntyä sähköjärjestelmässä seuraavien syiden vuoksi,

• Kaarijohde, jos neutraalipiste on eristetty.

• Erilaisten sähkövarusteiden kytkentätoimet.

• Ilmakehän salama.

Olipa syyt pystyn syntyyn mitä tahansa, se on loppujen lopuksi matkustava aalto, jolla on korkea ja jyrkkä muoto ja myös korkea taajuus. Tämä aalto liikkuu sähköjärjestelmän verkossa, ja kun se saavuttaa voimanmuuntimen, se aiheuttaa eron välillä kierronpäätteiden välistä isolointia, mikä voi luoda lyhyyspiirin kierronpäätteiden välille.

Verkkotaajuuden ylijännite

Järjestelmän ylijännitteen mahdollisuus on aina olemassa, jos suuri kuorma katkaistaan yhtäkkiä. Vaikka tämän jännitteen amplitudi on korkeampi kuin normaalilla tasolla, sen taajuus on sama kuin normaaleissa olosuhteissa. Järjestelmän ylijännite aiheuttaa lisää stressiä muuntimen isoloinnille. Kuten tiedämme, jännitteenkasvaessa, työkytkentä kasvaa suhteessa. Tämä aiheuttaa puolijohdekulutuksen kasvun ja suhteellisen suuren magnetisoivaksi virtaksi. Kasvava kytkentä ohjataan muuntimen ytimestä muihin terässtruktuuriosiin. Ytimen kiinnitysboltit, jotka tavallisesti kuluttavat vähän kytkentää, voivat joutua suureen komponenttiin kytkentästä, joka ohjautuu ytimen tyydytetystä alueesta viereiseen. Tällaisissa olosuhteissa boltti voidaan kuumettaa nopeasti ja tuhota niiden oma isolointi sekä kierronpäätteiden isolointi.

Alhaisen taajuuden vaikutus voimanmuuntimeen

Koska, jännitekierronpäätteiden määrä on vakio.
Siksi,
Tästä yhtälöstä on selvää, että jos taajuus pienenee järjestelmässä, kytkentä ytimessä kasvaa, vaikutukset ovat melkein samankaltaisia kuin ylijännitteen.

Voimanmuuntimen sisäiset vikat

Voimanmuuntimen sisäiset päävikat luokitellaan seuraavasti,

1. Isoloinnin romahdus kierronpäätteiden ja maan välillä

2. Isoloinnin romahdus eri vaiheiden välillä

3. Isoloinnin romahdus naapurikierronpäätteiden välillä, eli inter-turn vika

4. Muuntimen ytimen vika

Voimanmuuntimen sisäiset maavikat

Maavikat tähti-yhdistetyssä kierronpäätteessä, jonka neutraalipiste on maanjäristetty impedanssin kautta

Tässä tapauksessa vika-virta riippuu maanjäristymän impedanssin arvosta ja on verrannollinen vika-kohteen etäisyyteen neutraalipisteestä, koska jännite kohteen riippuu, kierronpäätteiden määrä neutraalin ja vika-kohteen välillä. Jos vika-kohteen ja neutraalipisteen välinen etäisyys on suurempi, kyseisen etäisyyden alla olevien kierronpäätteiden määrä on myös suurempi, joten jännite neutraalipisteen ja vika-kohteen välillä on korkea, mikä aiheuttaa suuremman vika-virran. Joten, lyhyesti sanottuna, vika-virran arvo riippuu maanjäristymän impedanssin arvosta sekä vika-kohteen ja neutraalipisteen välisestä etäisyydestä. Vika-virta riippuu myös leakage reactance -osasta kierronpäätettä neutraalin ja vika-kohteen välillä. Mutta verrattuna maanjäristymän impedanssiin, se on hyvin pieni ja sitä voidaan jättää huomiotta, koska se tulee sarjaan paljon suuremmalla maanjäristymän impedanssilla.

Maavikat tähti-yhdistetyssä kierronpäätteessä, jonka neutraalipiste on tiiviisti maanjäristetty

Tässä tapauksessa, maanjäristymän impedanssi on ideallisesti nolla. Vika-virta riippuu kytkentäosasta, joka tulee kierronpäätteen osasta vika-kohteen ja neutraalipisteen välillä muuntimessa. Vika-virta riippuu myös neutraalipisteen ja vika-kohteen välisestä etäisyydestä muuntimessa. Kuten edellisessä tapauksessa, jännite näiden kahden pisteen välillä riippuu kierronpäätteen määrästä, joka tulee vika-kohteen ja neutraalipisteen välillä. Joten tähti-yhdistetyssä kierronpäätteessä, jossa neutraalipiste on tiiviisti maanjäristetty, vika-virta riippuu kahdesta päätekijästä, ensiksi kytkentäosasta, joka tulee kierronpäätteen osasta vika-kohteen ja neutraalipisteen välillä, ja toiseksi vika-kohteen ja neutraalipisteen välisestä etäisyydestä. Mutta kierronpäätteen kytkentä vaihtelee monimutkaisesti vikan sijainnin mukaan kierronpäätteessä. On havaittu, että kytkentä laskee hyvin nopeasti vika-kohteen lähestyessä neutraalia, ja siksi vika-virta on suurin vika-kohta neutraalin lähellä. Joten tällä hetkellä, saatavilla oleva jännite vika-virran varten on matala ja samalla kytkentä, joka vastustaa vika-virtaa, on myös matala, joten vika-virran arvo on riittävän suuri. Taas vika-kohta kaukana neutraalipisteestä, saatavilla oleva jännite vika-virran varten on korkea, mutta samalla kytkentä, jota kierronpäätteen osa tarjoaa vika-kohteen ja neutraalipisteen välillä, on korkea. On huomattu, että vika-virta pysyy hyvin korkealla tasolla koko kierronpäätteen pituudella. Toisin sanoen, vika-virta säilyttää hyvin suuren magnitudin riippumatta vikan sijainnista kierronpäätteessä.

Voimanmuuntimen sisäiset vaihe-vaihe-vikat

Vaihe-vaihe-vikat muuntimessa ovat harvinaisia. Jos sellainen vika sattuu, se aiheuttaa merkittävän virran, joka toimii välittömästi over current relay ensimmäisellä puolella sekä differential relay.

Inter Turns vika voimanmuuntimessa

Voimanmuuntin, joka on yhdistetty sähköisen extra high voltage -siirtojärjestelmään, on hyvin altis korkealle magnituudille, jyrkälle edelle ja korkealle taajuudelle, salaman takia siirtojohdossa. Kierronpäätteiden väliset jännitejännitteet tulevat ni