Punts de risc en l'operació del transformador i les seves mesures de prevenció

Els punts de risc principals en l'operació dels transformadors són:

• Sobretensions de commutació que poden ocórrer durant l'energització o desenergització de transformadors sense càrrega, peril·lant l'aïllament dels transformadors;

• Augment de tensió sense càrrega en els transformadors, el qual pot deteriorar l'aïllament dels transformadors.

1. Mesures preventives contra les sobretensions de commutació durant la commutació de transformadors sense càrrega

La connexió a terra del punt neutre del transformador té com a objectiu principal prevenir les sobretensions de commutació. En sistemes de connexió a terra de corrent gran de 110 kV i superiors, alguns punts neutrals de transformadors es deixen sense connectar a terra per limitar les corrents de falla unifàsica. En altres paraules, el nombre i la ubicació dels punts neutrals de transformadors connectats a terra a la xarxa es determinen tenint en compte consideracions comprehensives, incloent-hi la seguretat de l'aïllament dels transformadors, la reducció de la corrent de curto-circuit i l'operació fiable de la protecció relè.

Quan es commuten transformadors sense càrrega o es realitzen operacions de separació/paral·lelitat del sistema, la connexió a terra del punt neutre del transformador pot prevenir accidents causats per sobretensions de transferència capacitiva o sobretensions de freqüència d'ona fora de pas que podrien resultar d'una operació asincrònica trifàsica o d'una interrupció asimètrica del circuit interruptor. Per tant, la prevenció dels perills causats per les sobretensions de commutació durant les operacions de transformadors sense càrrega hauria de centrar-se en l'operació correcta del interruptor de desconexió de la connexió a terra del punt neutre del transformador.

L'operació del interruptor de desconexió de la connexió a terra del punt neutre del transformador hauria de seguir els següents principis:

(1) Quan diversos transformadors estiguin funcionant en paral·lel en diferents barras, almenys un punt neutre de transformador en cada barra ha de ser connectat directament a terra per evitar que una barra es converteixi en un sistema sense connexió a terra si el circuit interruptor de la barra es tanca.

(2) Si el costat de baixa tensió del transformador té una font d'energia, el punt neutre del transformador ha de ser connectat directament a terra per evitar que el circuit interruptor del costat d'alta tensió s'activi i deixi el transformador com a sistema sense connexió (neutre aïllat).

(3) Quan diversos transformadors estiguin funcionant en paral·lel, normalment només es permet que un sol punt neutre de transformador estigui connectat directament a terra. Durant les operacions de commutació de transformadors, sempre s'ha de mantenir el nombre original de punts neutrals connectats directament a terra. Per exemple, si dos transformadors estan funcionant en paral·lel, amb el punt neutre del Transformador No. 1 connectat directament a terra i el punt neutre del Transformador No. 2 connectat a terra a través d'una brecha, abans de desconnectar el Transformador No. 1, el interruptor de desconexió de la connexió a terra del Transformador No. 2 s'ha de tancar primer. De manera similar, només després que el Transformador No. 1 (amb el seu punt neutre connectat directament a terra) hagi estat reenergit amb èxit, es pot obrir el interruptor de desconexió de la connexió a terra del Transformador No. 2.

(4) Abans de desenergitzar o energitzar un transformador, per prevenir les sobretensions causades per una operació asincrònica trifàsica o una clausura incompleta de fase del circuit interruptor que puguin afectar l'aïllament del transformador, el punt neutre del transformador ha de ser connectat directament a terra abans de l'operació. Després de l'energització, el mètode de connexió a terra s'ha d'ajustar segons el mode d'operació normal, i les configuracions de protecció del punt neutre del transformador s'han de modificar en funció de la seva configuració de connexió a terra.

2. Mesures preventives contra l'augment de tensió sense càrrega en els transformadors

Els dispatchers haurien de prendre mesures durant les ordres d'operació per evitar l'augment de tensió sense càrrega en els transformadors, per exemple, energitzant reactances, operant condensadors síncrons amb càrregues inductives, o ajustant els canviadors de toma de transformadors amb canvi de toma sota càrrega (OLTC) per reduir la tensió de recepció. A més, també es pot reduir adequadament la tensió de l'extrem emissor. Si l'extrem emissor és una central elèctrica que serveix només a una subestació, la tensió de la central es pot reduir significativament segons les necessitats de l'equipament. Si la central elèctrica també serveix altres càrregues, en condicions factibles, la barra de la central es pot dividir perquè part de les fonts de generació puguin ajustar independentment la tensió segons les necessitats de l'equipament.