Punkty zagrożenia podczas eksploatacji transformatorów i ich środki zapobiegawcze

Głównymi zagrożeniami w operacji transformatorów są:

• Nadciśnienia przełącznikowe, które mogą wystąpić podczas włączania lub wyłączania transformatorów bez obciążenia, narażające izolację transformatora na niebezpieczeństwo;

• Wzrost napięcia bez obciążenia w transformatorach, który może uszkodzić izolację transformatora.

1. Zapobiegawcze środki przeciwko nadciśnieniom przełącznikowym podczas przełączania transformatorów bez obciążenia

Ziemienie punktu neutralnego transformatora ma na celu przede wszystkim zapobieganie nadciśnieniom przełącznikowym. W systemach ziemienia o dużej mocy powyżej 110 kV niektóre punkty neutralne transformatorów pozostawia się nieziemionych, aby ograniczyć prądy jednofazowych uszkodzeń do ziemi. Innymi słowy, liczba i lokalizacja ziemionych punktów neutralnych transformatorów w sieci są określone przez kompleksowe rozważania obejmujące bezpieczeństwo izolacji transformatora, redukcję prądów zwarciowych oraz niezawodną pracę ochrony relacyjnej.

Podczas przełączania transformatorów bez obciążenia lub wykonywania operacji rozdzielenia/łączenia systemu, ziemienie punktu neutralnego transformatora może zapobiec wypadkom spowodowanym nadciśnieniem indukcyjnym lub nadciśnieniem częstotliwości przemysłowej wynikającym z trójfazowego działania asynchronicznego lub asymetrycznego przerwania przekaźnika. Dlatego zapobieganie zagrożeniom spowodowanym nadciśnieniami przełącznikowymi podczas operacji transformatorów bez obciążenia powinno skupiać się na poprawnej pracy odłączacza ziemienia punktu neutralnego transformatora.

Praca odłączacza ziemienia punktu neutralnego transformatora powinna być prowadzona zgodnie z następującymi zasadami:

(1) Gdy wiele transformatorów działa równolegle na różnych szynach, co najmniej jeden punkt neutralny transformatora na każdej szynie musi być bezpośrednio ziemiony, aby zapobiec sytuacji, w której szyna staje się systemem nieziemionym, jeśli przekaźnik łączący szyny zostanie otwarty.

(2) Jeśli niskonapięta strona transformatora ma źródło energii, punkt neutralny transformatora musi być bezpośrednio ziemiony, aby zapobiec wygaśnięciu przekaźnika wysokonapiętego i pozostawieniu transformatora jako systemu nieziemionego (neutralny izolowany).

(3) Gdy wiele transformatorów działa równolegle, zwykle tylko jeden punkt neutralny transformatora może być bezpośrednio ziemiony. Podczas operacji przełączania transformatorów należy zawsze utrzymywać pierwotną liczbę bezpośrednio ziemionych punktów neutralnych. Na przykład, jeśli dwa transformatory działają równolegle - z punktem neutralnym Transformatora Nr 1 bezpośrednio ziemionym i punktem neutralnym Transformatora Nr 2 ziemionym przez lukię - przed wyłączeniem Transformatora Nr 1, odłączacz ziemienia punktu neutralnego Transformatora Nr 2 musi być najpierw zamknięty. Podobnie, dopiero po pomyślnym ponownym włączeniu Transformatora Nr 1 (z jego punktem neutralnym bezpośrednio ziemionym) można otworzyć odłączacz ziemienia punktu neutralnego Transformatora Nr 2.

(4) Przed wyłączeniem lub włączeniem transformatora, aby zapobiec nadciśnieniom spowodowanym trójfazowym działaniem asynchronicznym lub częściowym zamknięciem przekaźnika, wpływającym na izolację transformatora, punkt neutralny transformatora musi być bezpośrednio ziemiony przed operacją. Po włączeniu, metoda ziemienia powinna być dostosowana zgodnie z normalnym trybem pracy, a ustawienia ochrony punktu neutralnego transformatora muszą być odpowiednio zmodyfikowane w zależności od konfiguracji ziemienia.

2. Zapobiegawcze środki przeciwko wzrostowi napięcia bez obciążenia w transformatorach

Dyspozytorzy powinni podjąć środki podczas wydawania poleceń operacyjnych, aby uniknąć wzrostu napięcia bez obciążenia w transformatorach - na przykład, poprzez włączenie reaktorów, działanie kondensatorów synchronicznych z obciążeniami indukcyjnymi lub dostosowanie nastaw przełączników tapowych transformatorów z regulacją pod obciążeniem, aby obniżyć napięcie na stronie odbiorczej. Dodatkowo, napięcie na stronie nadawczej może również być odpowiednio obniżone. Jeśli strona nadawcza to elektrownia zaopatrująca tylko jedną podstację, napięcie elektrowni może być znacznie obniżone zgodnie z wymaganiami sprzętu. Jeśli elektrownia zaopatruje również inne obciążenia, w możliwych warunkach szyna elektrowni może być podzielona, tak aby część źródeł generacji mogła niezależnie dostosować napięcie zgodnie z wymaganiami sprzętu.