Точки на ризика при експлуатацията на трансформатори и мерки за предотвратяване

Основните опасни точки при експлоатацията на трансформатори са:

• Переключващи перенапрежения, които могат да възникнат при захранване или изключване на празни трансформатори, които заплашват изолацията на трансформатора;

• Възходящо напрежение при празен трансформатор, което може да повреди изолацията на трансформатора.

1. Предпазни мерки срещу переключващите перенапрежения при превключване на празни трансформатори

Заземяването на нейтралната точка на трансформатора е основно насочено към предотвратяване на переключващите перенапрежения. В системи с голямо заземляващо съпротивление на 110 кВ и по-високо, някои нейтрални точки на трансформаторите остават незаземени, за да се ограничат щоковите токове при единична фазна земна връзка. Другими думи, броят и местоположението на заземените нейтрални точки на трансформаторите в мрежата се определят от комплексни разглеждания, включително безопасността на изолацията на трансформатора, намаляване на щоковия ток и надеждна работа на релейната защита.

При превключване на празни трансформатори или при операции за разделение/паралелно свързване, заземяването на нейтралната точка на трансформатора може да предотврати аварии, причинени от капацитивни перенапрежения при прехвърляне или несинхронизирано рабочо перенапрежение, които могат да произтичат от тритефазно асинхронно функциониране или асиметрично прекъсване на контактната ключка. Следователно, предотвратяването на опасности, причинени от переключващите перенапрежения при операции с празни трансформатори, трябва да се концентрира върху правилната работа на ключката за заземяване на нейтралната точка на трансформатора.

Операциите с ключка за заземяване на нейтралната точка на трансформатора трябва да следват следните принципи:

(1) Когато множество трансформатори работят паралелно на различни шини, поне една нейтрална точка на всеки трансформатор на всяка шина трябва да бъде пряко заземена, за да се предотврати шината да стане незаземена система, ако ключката за свързване на шините се отвори.

(2) Ако на нисконапрегнатата страна на трансформатора има източник на енергия, нейтралната точка на трансформатора трябва да бъде пряко заземена, за да се предотврати изключването на ключката на високонапрегнатата страна и оставането на трансформатора като незаземена (изолирана нейтрална) система.

(3) Когато множество трансформатори работят паралелно, обикновено само една нейтрална точка на трансформатора е позволено да бъде пряко заземена. По време на операции с превключване на трансформатори, трябва винаги да се поддържа първоначалният брой пряко заземени нейтрални точки. Например, ако два трансформатора работят паралелно – нейтралната точка на Трансформатор №1 е пряко заземена, а нейтралната точка на Трансформатор №2 е заземена чрез разстояние – преди спирането на Трансформатор №1, ключката за заземяване на нейтралната точка на Трансформатор №2 трябва първо да бъде затворена. Аналогично, ключката за заземяване на нейтралната точка на Трансформатор №2 може да бъде отворена едва след успешното повторно захранване на Трансформатор №1 (с негова пряко заземена нейтрална точка).

(4) Преди изключване или захранване на трансформатор, за да се предотвратят перенапрежения, причинени от тритефазно асинхронно функциониране или непълно затваряне на фазите на ключката, нейтралната точка на трансформатора трябва да бъде пряко заземена преди операцията. След захранването, методът за заземяване трябва да бъде коригиран според нормалния режим на работа, и настройките на защитата на нейтралната точка на трансформатора трябва да бъдат модифицирани съответно според конфигурацията му за заземяване.

2. Предпазни мерки срещу възходящото напрежение при празен трансформатор

Диспечерите трябва да предприемат мерки по време на операционните команди, за да се избегне възходящо напрежение при празен трансформатор – например, чрез захранване на реактори, управление на синхронни компенсатори с индуктивни нагрузки, или коригиране на стъпковите регулатори на трансформатори с регулация под напрежение, за да се намали напрежението на приемащата страна. Освен това, напрежението на подаващата страна може също да бъде подходящо намалено. Ако подаващата страна е електроцентрала, която захранва само една подстанция, напрежението на централата може значително да бъде намалено в съответствие с изискванията на оборудването. Ако централата освен това захранва други потребители, при възможни условия, шината на централата може да бъде разделена, така че част от генериращите източници да могат независимо да коригират напрежението в съответствие с изискванията на оборудването.