17 Algemene Vrae Oor Kragtransformer

1 Waarom moet die transformatorkern geaard word?
Tydens normale werking van kragtransformateurs moet die kern 'n betroubare grondverbinding hê. Sonder gronding sal 'n swawelende spanning tussen die kern en grond intermitterende inslagontlading veroorsaak. Enkele-punt-gronding elimineer die moontlikheid van 'n swawelende potensiaal in die kern. Wanneer egter twee of meer grondpunte bestaan, skep ongelyke potensiale tussen kernafdelings sirkulerende strome tussen grondpunte, wat meerpunts-grondverhittingsoorlaste veroorsaak. Kerngrondfout kan plaaslike oorverhitting veroorsaak. In ernstige gevalle styg die kern temperatuur beduidend, wat ligte gasalarms activeer, en kan dalk zwaar gasbeskermingskippe. Gesmolte kernafdelings skep kortsluitings tussen laminasies, verhoog kernverliesse en beïnvloed die prestasie en werking van die transformator ernstig, soms met die behoefte aan vervanging van kern silikon-staalplaatjies. Daarom moet transformatorkerne presies een grondpunt hê - nie meer en nie minder nie.

2 Hoekom word silikon-staalplaatjies vir transformatorkerne gebruik?
Gewone transformatorkerne is gemaak van silikon-staalplaatjies. Silikonstaal is staal wat 0,8-4,8% silikon (ook bekend as sand) bevat. Silikonstaal word gebruik omdat dit uitmuntende magnetiese eienskappe het en hoë magneetvloeddigdichtheid in opgewekte spoels kan genereer, wat 'n kleiner transformatorgrootte toelaat. Transformators werk altyd onder wisselstroomtoestande, met kragverliese wat nie net in spoelweerstand plaasvind nie, maar ook in die kern onder wisselmatig magnetisering. Kernkragverliesse word "ysverliesse" genoem, bestaande uit "histeresisverlies" en "wervelstroombreuke". Histeresisverlies vind plaas tydens magnetisering as gevolg van magneet-histerese, met verlies proporsioneel tot die area ingesluit deur die materiaal se histerese-lus. Silikonstaal het 'n smal histerese-lus, wat resulteer in laer histeresisverliesse en verminderde verhitting.

As silikonstaal hierdie voordele het, waarom dan nie soliede blokke gebruik nie? Omdat gelamineerde kerne 'n ander tipe ysverlies - wervelstroombreuke - verminder. Tydens werking skep wisselstroom in spoels wisselende magneetvloede, wat strome in die kern induksieer. Hierdie geïnduseerde strome vloei in geslote lusse loodreg tot die vloedrigting, wat wervelstrome vorm wat verhitting veroorsaak. Om wervelstroombreuke te verminder, gebruik transformatorkerne geïsoleerde silikon-staalplaatjies wat saam gestap is, wat wervelstrome dwing om deur smal padte met kleiner doorsnedes te gaan om weerstand te verhoog. Verder verhoog silikon in die staal resistiviteit, wat wervelstrome verder verminder. Transformatorkerne gebruik tipies 0,35mm dik kougedruk silikon-staalplaatjies, geknyip na grootte en gestap in "E-I" of "C" vorme. In teorie sou dunner plaatjies en smal strepies wervelstrome beter verminder. Dit sou wervelstroombreuke verminder, temperatuurstyg verlaag en materiaal bespaar. Praktiese kernvervaardiging neem egter verskeie faktore in ag - te dunne plaatjies sou arbeidskoste grootliks verhoog en die effektiewe doorsnedearea van die kern verminder. Daarom moet silikon-staalplaatjie-dimensies vir transformatorkerne 'n balans tussen verskeie oorwegings bereik om optimale ontwerp te verseker.

3 Wat is die beskermingsbereik van Buchholz (gas) beskerming?

• Interne multi-fase kortsluitings in die transformator
• Spoel-tot-spoel kortsluitings, kortsluitings tussen spoels en kern of tank
• Kernfoute
• Olienivo-val of olielek
• Slechte kontak in tapveranderders of slechte las van geleiders

4 Wat is die verskille tussen hooftransformator differensiebeskerming en Buchholz beskerming?

• Hooftransformator differensiebeskerming werk op sirkulerende stroomprinsipes, terwyl Buchholz beskerming op gasgenerering tydens interne transformatorfoute gebaseer is.
• Differensiebeskerming dien as die hoofbeskerming vir transformators, terwyl Buchholz beskerming die hoofbeskerming vir interne transformatorfoute is.
• Beskermingsbereike verskil:
  A)Differensiebeskerming dek:
  • Multi-fase kortsluitings in hooftransformatorleidings en spoels
  • Ernstige enkel-fase spoel-tot-spoel kortsluitings
  • Grondfoute op spoels en leidings in hoë-stroom grondstelsels
• B) Buchholz beskerming dek:
• • Interne multi-fase kortsluitings in die transformator
  • Spoel-tot-spoel kortsluitings, kortsluitings tussen spoels en kern of tank
  • Kernfoute (oorverhittingsbeskadiging)
  • Olienivo-val of olielek
  • Slechte kontak in tapveranderders of slechte geleiderlas

5 Hoe om hooftransformatorkoelerfoute te hanteer?

• Wanneer die werkenergievoorsiening vir koelersektes I en II verlore gaan, verskyn 'n "#1, #2 energieverlies" sein, en aktiveer die hooftransformatorkoeler vol-stop skakeling. Rapporteer onmiddellik aan dispuut en deaktiveer hierdie beskermingset.
• Indien skakeling tussen energievoorsienings I en II tydens operasie misluk, verlig die "koeler vol stop" aanwyser, wat die hooftransformatorkoeler vol-stop skakeling aktiveer. Rapporteer onmiddellik aan dispuut om hierdie beskermingset te deaktiveer en voer vinnig handmatige skakeling uit. As kontakters KM1 of KM2 foute het, dwing geen opwinding aan nie.
• Wanneer enige enkele koelerkretiefout plaasvind, isoleer die foutiewe koelerkretiefout.

6 Watter gevolge het wanneer transformasies wat nie aan die parallelle bedryfstoestande voldoen nie in parallel bedryf word?
Wanneer transformasies met verskillende veranderingsverhoudings in parallel bedryf word, ontstaan sirkulasie-strome, wat die uitsetkapasiteit van die transformasies beïnvloed. Wanneer transformasies met verskillende persentasie-impedansies in parallel bedryf word, kan belasting nie volgens die kapasiteitsverhoudings van die transformasies verdeel word nie, en dit beïnvloed ook die uitsetkapasiteit. Wanneer transformasies met verskillende verbindinggroeppe in parallel bedryf word, sal kortsluitings in die transformasies voorkom.

7 Watter redes veroorsaak ongewone klank in transformasies?

• Oorbelasting
• Swaar interne kontakte wat boogontlading veroorsaak
• Losse individuele komponente
• Aarding of kortsluitings in die stelsel
• Groot motorstart wat aansienlike belastingswankering veroorsaak

8 Wanneer moet die tapposisioneerder van 'n belaste tapposisioneerder transformator nie aangepas word nie?

• Tydens oorbelasting van die transformator (tensy onder spesiale omstandighede)
• Wanneer die ligte gasbeskerming van die belaste tapposisioneerder gereeld aktiveer
• Wanneer die olie-uurwerk van die belaste tapposisioneerder geen olie toon nie
• Wanneer die aantal tapposisionering oorskry die gespesifiseerde limiete
• Wanneer die tapposisioneerder toestel abnormaliteite vertoon

9 Watter waardes word deur die naamsplaatwaardes van 'n transformator verteenwoordig?
Transformator-naamsplaatwaardes is spesifikasies wat deur vervaardigers vir normale transformatorbedryf ingestel word. Bedryf binne hierdie naamsplaatwaardes verseker langtermyn betroubare bedryf met goeie prestasie. Naamsplaatwaardes sluit in:

• Naamsplaatkapasiteit: Die gewaarborgde uitsetvermoë onder naamsplaattoestande, uitgedruk in volt-amperes (VA), kilovolt-amperes (kVA) of megavolt-amperes (MVA). As gevolg van hoë transformatoreffek, word die naamsplaatkapasiteit van primêre en sekondêre windings tipies gelyk ontwerp.
• Naamsplaatspanning: Die gewaarborgde eindspanning onder onbelaste toestande, uitgedruk in volts (V) of kilovolts (kV). Tensy anders aangegee, verwys naamsplaatspanning na lynspanning.
• Naamsplaatstroom: Die lynstroom bereken vanaf naamsplaatkapasiteit en naamsplaatspanning, uitgedruk in amperes (A).
• Onbelaste stroom: Die opwekkingsstroom as 'n persentasie van naamsplaatstroom tydens onbelaste bedryf.
• Kortsluitingsverlies: Die aktiewe kragverlies wanneer een winding kortgesluit word en spanning toegepas word op die ander winding om naamsplaatstroom in albei windings te bereik, uitgedruk in watts (W) of kilowatts (kW).
• Onbelaste verlies: Die aktiewe kragverlies tydens onbelaste bedryf, uitgedruk in watts (W) of kilowatts (kW).
• Kortsluitingspanning: Ook bekend as impedansiespanning, die persentasie van toegepaste spanning tot naamsplaatspanning wanneer een winding kortgesluit word en die ander winding naamsplaatstroom dra.
• Verbindinggroep: Dui die verbindingmetodes van primêre en sekondêre windings en die faseverskil tussen lynspannings aan, uitgedruk deur kloknotasie.

10 Waarom vereis stroombron-inverteerders 'n groter transformatorkapasiteit?
Transformatorontwerp neem tipies naamsplaatkapasiteit in ag eerder as naamsplaatvermoë, omdat stroom slegs met naamsplaatkapasiteit verband hou. Vir spanningsbron-inverteerders is die inset-kragfaktor naby 1, sodat naamsplaatkapasiteit en naamsplaatvermoë byna dieselfde is. Stroombron-inverteerders verskil – hul insetkant transformator kragfaktor is ten hoogste die kragfaktor van die belasting-induksiemotor. Daarom, vir dieselfde belastingmotor, moet die naamsplaatkapasiteit groter wees as vir transformasies wat met spanningsbron-inverteerders gebruik word.

11 Watter faktore beïnvloed transformatorkapasiteit?
Kernkeuse het betrekking op spanning, terwyl geleiderkeuse betrekking het op stroom – geleidersdikte beïnvloed direk warmteopwekking. Met ander woorde, transformatorkapasiteit het slegs betrekking op warmteopwekking. Vir 'n goed ontwerpte transformator wat in swak warmte-afvoertoestande bedryf, kan 'n 1000kVA-eenheid by versterkte koeling 1250kVA bedryf. Buite daaraan het naamsplaatkapasiteit betrekking op toegelaat temperatuurstyg. Byvoorbeeld, 'n 1000kVA transformator met 'n toegelaat temperatuurstyg van 100K, kan meer as 1000kVA kapasiteit hê indien dit toegelaat word om by 120K in spesiale omstandighede te bedryf. Dit wys dat die verbetering van transformatorkoeltoestande sy naamsplaatkapasiteit kan verhoog. Omgekeerd, vir dieselfde kapasiteit inverteerder, kan die transformatorkas grootte verlaag word.

12 Hoe om transformatoreffek te verbeter?

• Kies sover moontlik lae-verlies, hoë-effektiwiteit energiebesparende transformators
• Kies transformatorkapasiteit redelik gebaseer op laastoestande
• Hou die gemiddelde belastingfaktor van die transformator bo 70%
• Oorweeg die vervanging met kleiner kapasiteit transformators wanneer die gemiddelde belastingfaktor konsekwent onder 30% is
• Verbeter die belastingkragfaktor om die transformator se vermoë om aktiewe krag te lewer te verhoog
• Konfigureer ladinge redelik om die aantal opererende transformators te minimeer

13 Waarom versnel tegniese herstelling van hoog-energieverbruikskundige distribusietransformators?
Hoog-energieverbruikskundige distribusietransformators verwys hoofsaaklik na SJ, SJL, SL7, S7 reeks transformators, waarvan die ys- en koperverliese baie hoër is as by tans wydverspreide S9 reeks transformators. Byvoorbeeld, in vergelyking met S9 het S7 11% hoër ysverliese en 28% hoër koperverliese. Nieuere transformators soos S10 en S11 is selfs effektiever as S9, terwyl amorfiese legersallegatransformators ysverliese het wat slegs 20% van S7 transformators is. Transformators het tipies 'n dienslewe van verskeie dekades. Die vervanging van hoog-energieverbruikskundige transformators met hoë-effektiwiteit modelle verbeter nie net energie-omsettingseffektiwiteit nie, maar bereik ook beduidende elektrisiteitsbesparings oor hul lewensduur.

14 Wat is wentelstroom? Watter skade veroorsaak wentelstroom?
Wanneer wisselstroom deur 'n geleider vloei, skep dit 'n wisselmagnetiese veld rondom die geleider. Hierdie wisselveld indukt strome binnein gesloten geleiders. Aangesien hierdie geïnduseerde strome geslote lusse binne die geleider vorm soortgelyk aan waterwentelinge, word hulle wentelstrome genoem. Wentelstrome verspil nie net elektriese energie en verminder toerustingseffektiwiteit nie, maar veroorsaak ook verhitting in elektriese toestelle (soos transformatorkerne), wat by ernstige gevalle normale toerustingbedryf kan beïnvloed.

15 Hoekom moet transformatorinstantane beskerming laevolts kortsluitstroom vermy?
Dit oorweeg voornamlik selektiwiteit in relêbeskermingbedryf. Hoëvoltskant instantane beskerming beskerm hoofsaaklik teen ernstige buite transformatorfeile. Tye setting, as die beskerming nie die maksimum kortsluitstroom aan die transformator se laevoltskant vermy nie, sal die beskermingsgebied uitstreel tot laevoltsuitganglyne, aangesien kortsluitstroomwaardes in 'n kort afstand naby die laevoltsuitgang nie betekenisvol verander nie. Dit sal selektiwiteit kompromitteer. Alhoewel nie-selektiewe beskerming meer betroubaar is, skep dit bedryfsongemak. Byvoorbeeld, baie industriepark het 10kV hoofdistribusiekamers (10kV bus + uitgangsskrifbreekers), met elke werkswinkel met laevolt-distribusieringe (ring-hoofdele + transformators). As skrifbreekers nie die maksimum kortsluitstroom aan die transformator se laevoltskant vermy nie, sal laevolts hoofskake (ring-hoofdeel lastskakelaars) en hoëvolts skrifbreekers albei bedryf, wat bedryfsmoeilikhede veroorsaak.

16 Hoekom is twee parallelle transformators nie toegelaat om gelyktydig neutrale punte te grond nie?
In hoëstroomstelsels, om sensitiewe koördinasievereistes vir relêbeskerming te bevredig, moet sommige hooftransformators geground word, terwyl ander ongeground bly. By 'n stasie met twee hooftransformators, om nie beide neutrale punte gelyktydig te grond nie, fokus hoofsaaklik op die koördinasie van nulreeksstroom- en nulreeksspanningsbeskerming. In substasies met meerdere parallelle transformators, word tipies sommige transformatorneutrale punte geground, terwyl ander ongeground bly. Dit beperk grondfoutstroom tot redelike vlakke en verminder die impak van bedryksmodusveranderinge op die grootte en verspreiding van nulreeksstrome in die netwerk, wat die sensitiewheid van nulreeksstroombeskermingstelsels verbeter.

17 Hoekom moet impulsuitsluitingstoetse vooraf gedoen word voordat nuut geïnstalleerde of oorgesteunde transformators in bedryf gestel word?
Die ontbinding van 'n onbelaste transformator van die rooster skep skakelingsoorspanning. In klein-stroom grondstelsels kan hierdie oorspanning 3-4 keer die gerate fase-spanning bereik; in hoë-grondstroomstelsels kan dit 3 keer die gerate fase-spanning bereik. Daarom moet meervoudige impulsuitsluitingstoetse voor kommissieëring gedoen word om te verifieer of die transformatorisolering die gerate spanning en bedryfsskakelingsoorspanning kan weerstaan. Verder produseer die inspanning van onbelaste transformators magnetiseringsaanloopstroom, wat 6-8 keer die gerate stroom kan bereik. Omdat magnetiseringsaanloop aansienlike elektromagnetiese kragte skep, verifieer impulsuitsluitingstoetse ook effektief die transformator se meganiese sterkte en of relêbeskerming moontlik foutief kan bedryf.