Nevarne točke pri delovanju transformatorja in njihove preprečevalne ukrepe

Glavni točki tveganja pri delovanju transformatorjev so:

• Preklapovska prenapetosti, ki se lahko pojavijo ob vključevanju ali izklučevanju praznih transformatorjev, ki ogrožajo izolacijo transformatorja;

• Povečanje voltnega nihanja pri praznih transformatorjih, ki lahko poškoduje izolacijo transformatorja.

1. Preventivne ukrepe proti preklapovskim prenapetostim med preklopljanjem praznih transformatorjev

Zemljenje neutralnega točka transformatorja je primarno namenjeno preprečevanju preklapovskih prenapetosti. V sistemih z velikimi toki na 110 kV in višje nekateri neutralni točki transformatorjev ostanejo nezemljene, da bi omejili toke enofaznih krmeljskih kriv. Drugače povedano, število in lokacija zemljenih neutralnih točk transformatorjev v omrežju je določena s komprehensivnimi razmerji, ki zajemajo varnost izolacije transformatorja, zmanjšanje strmih tokov in zanesljivo delovanje relejnega zaščitnega naprave.

Ob preklopljanju praznih transformatorjev ali izvajanju operacij ločevanja/paralelnega povezovanja omrežij zemljenje neutralnega točka transformatorja lahko prepreči nesreče, ki bi jih lahko povzročile prenosne prenapetosti kapacitivnega prenosa ali nestandardne prenapetosti industrijskega valovanja, ki bi lahko nastale zaradi treh-faznega asinhronega delovanja ali asimetričnega prekinitve vezalnika. Zato mora preprečevanje tveganj, ki jih povzročajo preklapovske prenapetosti med operacijami z praznimi transformatorji, temeljiti na pravilnem delovanju odzivnega vezalnika zemljenja neutralnega točka transformatorja.

Delovanje odzivnega vezalnika zemljenja neutralnega točka transformatorja mora slediti naslednjim načelom:

(1) Ko več transformatorjev deluje paralelno na različnih busovih, mora biti vsaj eden neutralnih točk transformatorja na vsakem busu neposredno zemljen, da se prepreči, da bi se bus postal nezemljen sistem, če se bus vezalnik odpre.

(2) Če ima visoko naponna stran transformatorja vir energije, mora biti neutralni toček transformatorja neposredno zemljen, da se prepreči, da bi se visoko naponni vezalnik odpri in transformator postal nezemljen (izoliran neutralni) sistem.

(3) Ko več transformatorjev deluje paralelno, običajno je dovoljeno, da je le en neutralni toček transformatorja neposredno zemljen. Med operacijami preklopa transformatorjev mora biti vedno ohranjeno prvotno število neposredno zemljenih neutralnih točkov. Na primer, če dva transformatorja delujeta paralelno - Transformator 1 z neposredno zemljenim neutralnim točkom in Transformator 2 z zemljenim neutralnim točkom skozi lukenje - pred izklopom Transformatorja 1 mora biti najprej zaprt odzivni vezalnik zemljenja Transformatorja 2. Podobno, le po uspešnem ponovnem vklopu Transformatorja 1 (z neposredno zemljenim neutralnim točkom) se lahko odpre odzivni vezalnik zemljenja Transformatorja 2.

(4) Pred izklopom ali vklopom transformatorja, da se preprečijo prenapetosti, ki bi jih lahko povzročila treh-fazna asinhrona operacija ali nepopoln zaključek vezalnika, mora biti neutralni toček transformatorja neposredno zemljen pred operacijo. Po vklopu mora biti metoda zemljenja prilagojena normalnemu načinu delovanja, in nastavitve zaščite neutralnega točka transformatorja morajo biti ustrezno spremenjene glede na njegovo konfiguracijo zemljenja.

2. Preventivne ukrepe proti povečanju voltnega nihanja pri praznih transformatorjih

Distributerji morajo sprejeti ukrepe med operativnimi ukazi, da bi se preprečilo povečanje voltnega nihanja pri praznih transformatorjih – na primer, z vklopom reaktorjev, delovanjem sinhronnih kondenzatorjev s induktivnimi obremenitvami ali prilagoditvijo tap changerjev transformatorjev z nadzorom pod naponom (OLTC) za znižanje voltnega nihanja na prejemni strani. Dodatno, lahko se ustrezno zniža voltno nihanje na oddajni strani. Če je oddajna stran elektrarna, ki opskrbuje samo eno podsistem, lahko se voltno nihanje znatno zniža glede na zahteve opreme. Če elektrarna opskrbuje tudi druge obremenitve, se lahko pod možnimi pogoji razdeli elektrarski bus, tako da se del virov generacije lahko samostojno prilagodi voltnemu nihanju glede na zahteve opreme.