Opasni točki u radu transformatora i njihove mjerne zaštite

Glavne točke opasnosti u radu transformatora su:

• Prekidačke prenapone koje se mogu pojaviti prilikom uključivanja ili isključivanja transformatora bez opterećenja, što može ugroziti izolaciju transformatora;

• Povišenje napona bez opterećenja na transformatorima, što može oštetiti izolaciju transformatora.

1. Mjere za prevenciju prekidačkih prenapona prilikom preključivanja transformatora bez opterećenja

Zemljanje neutralnog točka transformatora glavno je usmjereno na spriječavanje prekidačkih prenapona. U sustavima s velikim strujama i zemljanjem na naponu od 110 kV i više, neki neutralni točkovi transformatora ostaju nezemljeni kako bi se ograničili jednofazni strujni krhotoci. Drugim riječima, broj i položaj zemljenih neutralnih točkova transformatora u mreži određuju se temeljem kompleksnih razmatranja uključujući sigurnost izolacije transformatora, smanjenje strujnih krhotoca i pouzdano funkcioniranje relejnog zaštita.

Kada se preključuju transformatori bez opterećenja ili vrše operacije odvajanja/paralelnog povezivanja sistema, zemljanje neutralnog točka transformatora može spriječiti nesreće uzrokovane prenosom kapacitivnog prenapona ili asinkronim promjenama frekvencijskog prenapona moći koji bi mogao nastati zbog asinkrone operacije tri faze ili asimetričnog prekida prekidnika. Stoga, prevencija opasnosti uzrokovanih prekidačkim prenaponima tijekom operacija sa transformatorima bez opterećenja treba se usredotočiti na ispravnu uporabu prekidnika zemljenja neutralnog točka transformatora.

Rad prekidnika zemljenja neutralnog točka transformatora treba pratiti sljedećim principima:

(1) Kada više transformatora paralelno radi na različitim bus linijama, barem jedan neutralni točak transformatora na svakoj bus liniji mora biti direktno zemljen kako bi se spriječilo da bus postane nezemljena mreža ako se prekidnik veznice bus linija otvori.

(2) Ako je na niskonaponskoj strani transformatora izvor snage, neutralni točak transformatora mora biti direktno zemljen kako bi se spriječilo da se visokonaponski prekidnik isključi i transformator ostane kao nezemljena (izolirana neutralna) mreža.

(3) Kada više transformatora paralelno radi, obično dopušteno je samo da se jedan neutralni točak transformatora direktno zemlji. Tijekom operacija preključivanja transformatora, originalni broj direktno zemljenih neutralnih točkova uvijek treba održavati. Na primjer, ako dva transformatora paralelno rade—neutralni točak Transformatora broj 1 direktno zemljen, a neutralni točak Transformatora broj 2 zemljen putem razmaka—prije isključivanja Transformatora broj 1, prekidnik zemljenja neutralnog točka Transformatora broj 2 mora se prvo zatvoriti. Slično tome, samo nakon što je Transformator broj 1 (s direktno zemljenim neutralnim točkom) uspješno ponovno uključen, prekidnik zemljenja neutralnog točka Transformatora broj 2 može se otvoriti.

(4) Prije isključivanja ili uključivanja transformatora, kako bi se spriječili prenaponi uzrokovani asinkronim radom tri faze ili nepotpunom zatvaranjem prekidnika, neutralni točak transformatora mora biti direktno zemljen prije operacije. Nakon uključivanja, metoda zemljenja treba se prilagoditi normalnom načinu rada, a postavke zaštite neutralnog točka transformatora trebaju se prilagoditi njegovoj konfiguraciji zemljenja.

2. Mjere za prevenciju povišenja napona bez opterećenja na transformatorima

Distribucijski centri trebaju poduzeti mjere tijekom operativnih naredbi kako bi se spriječilo povišenje napona bez opterećenja na transformatorima—na primjer, uključivanjem reaktora, radom sinkronskih kondenzatora s induktivnim opterećenjem ili prilagođavanjem stupnjeva prijenosa na transformatorima s prijenosom pod opterećenjem (OLTC) kako bi se snizio napon na strani prijema. Također, napon na strani isporuke također se može odgovarajuće sniziti. Ako je strana isporuke elektrana koja snabdijevaju samo jednu podstajnicu, napon elektrane može se značajno sniziti prema zahtjevima opreme. Ako elektrana također snabdijeva druge opterećenja, pod mogućim uvjetima, bus linija elektrane može se razdvojiti kako bi se dio izvora generiranja mogao neovisno prilagoditi naponu prema zahtjevima opreme.