نکات خطرناک در عملیات ترانسفورماتور و اقدامات پیشگیرانه آن

نقطه‌های خطر اصلی در عملکرد ترانسفورماتور عبارتند از:

• پرتقال‌های سوئیچینگ که ممکن است در زمان برق‌رسانی یا قطع برق ترانسفورماتورهای بدون بار رخ دهد و عایق ترانسفورماتور را در معرض خطر قرار دهد؛

• افزایش ولتاژ بدون بار در ترانسفورماتورها که ممکن است عایق ترانسفورماتور را آسیب ببیند.

۱. اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از پرتقال‌های سوئیچینگ در زمان سوئیچینگ ترانسفورماتورهای بدون بار

زمین‌کردن نقطه نوترال ترانسفورماتور به طور اصلی با هدف جلوگیری از پرتقال‌های سوئیچینگ صورت می‌گیرد. در سیستم‌های زمین‌کردن با جریان بالا ۱۱۰ کیلوولت و بالاتر، برخی از نقاط نوترال ترانسفورماتورها بدون زمین‌کردن می‌مانند تا جریان‌های خطای یک‌فازی را محدود کنند. به عبارت دیگر، تعداد و مکان نقاط نوترال ترانسفورماتورهای زمین‌کرده در شبکه با توجه به ملاحظات جامع شامل ایمنی عایق ترانسفورماتور، کاهش جریان کوتاه و عملکرد مطمئن حفاظت رله تعیین می‌شود.

در زمان سوئیچینگ ترانسفورماتورهای بدون بار یا انجام عملیات جدا شدن/پارالل شدن سیستم، زمین‌کردن نقطه نوترال ترانسفورماتور می‌تواند حوادث ناشی از پرتقال‌های سوئیچینگ خازنی یا پرتقال‌های فرکانس توان ناشی از عملکرد نامتناسب سه‌فازی یا قطع نامتقارن مداربرگشتی را جلوگیری کند. بنابراین، جلوگیری از خطرات ناشی از پرتقال‌های سوئیچینگ در زمان عملیات ترانسفورماتورهای بدون بار باید روی عملکرد صحیح سوئیچ جدا کردن زمین‌کردن نقطه نوترال ترانسفورماتور متمرکز شود.

عملکرد سوئیچ جدا کردن زمین‌کردن نقطه نوترال ترانسفورماتور باید اصول زیر را رعایت کند:

(۱) هنگامی که چند ترانسفورماتور به صورت موازی در بوس‌های مختلف عمل می‌کنند، حداقل یک نقطه نوترال ترانسفورماتور در هر بوس باید مستقیماً زمین‌کرده باشد تا جلوگیری از تبدیل بوس به یک سیستم بدون زمین‌کردن در صورت باز شدن مداربرگشتی بوس شود.

(۲) اگر سمت پایین‌ولتاژ ترانسفورماتور منبع تغذیه دارد، نقطه نوترال ترانسفورماتور باید مستقیماً زمین‌کرده باشد تا جلوگیری از قطع مداربرگشتی سمت بالاولتاژ و تبدیل ترانسفورماتور به یک سیستم بدون زمین‌کردن (نوترال عایق) شود.

(۳) هنگامی که چند ترانسفورماتور به صورت موازی عمل می‌کنند، معمولاً تنها یک نقطه نوترال ترانسفورماتور مجاز به زمین‌کردن مستقیم است. در زمان عملیات سوئیچینگ ترانسفورماتورها، تعداد اصلی نقاط نوترال زمین‌کرده مستقیم باید همیشه حفظ شود. به عنوان مثال، اگر دو ترانسفورماتور به صورت موازی عمل می‌کنند—با نقطه نوترال ترانسفورماتور شماره ۱ مستقیماً زمین‌کرده و نقطه نوترال ترانسفورماتور شماره ۲ از طریق یک فاصله زمین‌کرده—قبل از قطع ترانسفورماتور شماره ۱، سوئیچ جدا کردن زمین‌کردن نقطه نوترال ترانسفورماتور شماره ۲ باید ابتدا بسته شود. به همین ترتیب، فقط پس از موفقیت در برق‌رسانی مجدد ترانسفورماتور شماره ۱ (با نقطه نوترال مستقیماً زمین‌کرده)، سوئیچ جدا کردن زمین‌کردن نقطه نوترال ترانسفورماتور شماره ۲ می‌تواند باز شود.

(۴) قبل از قطع یا برق‌رسانی ترانسفورماتور، برای جلوگیری از پرتقال‌های ناشی از عملکرد نامتناسب سه‌فازی یا بسته شدن ناقص فازهای مداربرگشتی که می‌تواند عایق ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار دهد، نقطه نوترال ترانسفورماتور باید قبل از عملیات مستقیماً زمین‌کرده شود. پس از برق‌رسانی، روش زمین‌کردن باید بر اساس حالت عملکرد معمولی تنظیم شود و تنظیمات حفاظت نوترال ترانسفورماتور باید بر اساس نحوه زمین‌کردن آن تغییر کند.

۲. اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از افزایش ولتاژ بدون بار در ترانسفورماتورها

دستورات‌دهندگان باید در دستورات عملیاتی اقداماتی اتخاذ کنند تا افزایش ولتاژ بدون بار در ترانسفورماتورها را جلوگیری کنند—به عنوان مثال، با برق‌رسانی راکتورها، عملکرد کندسانسورهای همزمان با بارهای القایی، یا تنظیم تغییرات تپ ترانسفورماتورهای تغییر تپ با بار برای کاهش ولتاژ دریافتی. علاوه بر این، می‌توان ولتاژ سمت ارسال را نیز به طور مناسب کاهش داد. اگر سمت ارسال یک نیروگاه است که فقط یک زیرстан را تأمین می‌کند، می‌توان ولتاژ نیروگاه را به طور قابل توجهی بر اساس نیازهای تجهیزات کاهش داد. اگر نیروگاه همچنین بارهای دیگری را تأمین می‌کند، تحت شرایط امکان‌پذیر، می‌توان بوس نیروگاه را تقسیم کرد تا بخشی از منابع تولید بتوانند ولتاژ را به طور مستقل بر اساس نیازهای تجهیزات تنظیم کنند.