Bodé nebezpečí při provozu transformátorů a jejich prevence

Hlavní nebezpečné body při provozu transformátorů jsou:

• Přepínací přetlaky, které mohou vzniknout při zapínání nebo vypínání prázdných transformátorů, ohrožující izolaci transformátoru;

• Nárůst napětí na prázdném transformátoru, který může poškodit izolaci transformátoru.

1. Preventivní opatření proti přepínacím přetlakům při přepínání prázdných transformátorů

Zazemlení neutrálního bodu transformátoru je primárně zaměřeno na prevenci přepínacích přetlaků. V systémech s velkými proudy o napětí 110 kV a vyšším některé neutrální body transformátorů zůstávají nezazemleny, aby byly omezovány jednofázové zemní výpadky. Jinými slovy, počet a umístění zazemlených neutrálních bodů transformátorů v síti je určeno komplexními úvahami, včetně bezpečnosti izolace transformátoru, snížení krátkozávodního proudu a spolehlivého chodu relé ochrany.

Při přepínání prázdných transformátorů nebo provádění operací oddělení/synchronizace může zazemlení neutrálního bodu transformátoru zabránit nehodám způsobeným kapacitivním přenosovým přetlakem nebo asynchronním síťovým přetlakem, který může vzniknout při třífázovém asynchronním provozu nebo asymetrickém přerušení vypínače. Proto by se mělo soustředit na správnou manipulaci s vypínačem zazemlení neutrálního bodu transformátoru při prevenci nebezpečí způsobených přepínacími přetlaky při operacích s prázdnými transformátory.

Manipulace s vypínačem zazemlení neutrálního bodu transformátoru by měla sledovat následující principy:

(1) Pokud na různých sběračích pracuje více transformátorů, alespoň jeden neutrální bod transformátoru na každém sběrači musí být přímo zazemlen, aby se zabránilo tomu, že sběrač se stane nezazemleným systémem, pokud se otevře vypínač mezi sběrači.

(2) Pokud má transformátor na nízkonapěťové straně zdroj energie, neutrální bod transformátoru musí být přímo zazemlen, aby se zabránilo tomu, že vypne vypínač na vysokonapěťové straně a transformátor se stane nezazemleným (izolovaným neutrálním) systémem.

(3) Při paralelním provozu více transformátorů obvykle lze přímo zazemlit pouze jeden neutrální bod transformátoru. Během operací s přepínáním transformátorů musí být vždy udržován původní počet přímo zazemlených neutrálních bodů. Například, pokud dva transformátory pracují paralelně - s neutrálním bodem Transformátoru č. 1 přímo zazemleným a neutrálním bodem Transformátoru č. 2 zazemleným skrze mezera - před vypnutím Transformátoru č. 1 musí být nejdříve uzavřen vypínač zazemlení neutrálního bodu Transformátoru č. 2. Podobně, pouze poté, co je Transformátor č. 1 (s jeho neutrálním bodem přímo zazemleným) úspěšně znovu zapnut, může být otevřen vypínač zazemlení neutrálního bodu Transformátoru č. 2.

(4) Před vypnutím nebo zapnutím transformátoru, aby se zabránilo přetlakům způsobeným třífázovým asynchronním provozem nebo neúplným zapnutím fází vypínače, které by mohly ovlivnit izolaci transformátoru, musí být neutrální bod transformátoru přímo zazemlen před provedením operace. Po zapnutí by měla být metoda zazemlení upravena podle normálního režimu provozu a nastavení ochrany neutrálního bodu transformátoru musí být upravena podle jeho konfigurace zazemlení.

2. Preventivní opatření proti nárůstu napětí na prázdném transformátoru

Dispečerové by měli při provozních pokynech přijmout opatření, aby se zabránilo nárůstu napětí na prázdném transformátoru - například zapnutím reaktorů, provozem synchronních kondenzérů s induktivními zátěžemi nebo úpravou kluzných spojek transformátorů s možností změny poměru vinutí, aby bylo sníženo napětí na příjemcové straně. Kromě toho lze také vhodně snížit napětí na vysílací straně. Pokud vysílací strana tvoří elektrárnu, která dodává pouze jednu podsíť, může být napětí v elektrárně výrazně sníženo podle požadavků zařízení. Pokud elektrárna dodává i jiné zátěže, může být v případě možnosti rozdělena sběrač elektrárny, aby část zdrojů mohla samostatně upravovat napětí podle požadavků zařízení.