Potentzia Transformatorren Nukleo eta Eraztuen Ateraketa-egiturak Optimizatzeko Metodoen Hobekuntza

Transformatoreen lurra hartzeko neurriak bi motatan banatzen dira: lehena, transformatoreen puntu neutroaren lurra hartzea da. Babes-neurri honek hiru faseko karga orekagabetik eratorritako tentsio-drifta saihesten du transformatorea martxan dagoenean, babes-gailoek azkar abisatu eta korronte laburtuetako intentsitatea murriztu ahal izateko. Horri funtziozko lurra-hartzea deitzen zaio transformatorearentzat. Bigarren neurria transformatorearen nukleoari eta birilari buruzkoa da.

Babes-neurri honek barne-mahuketan eta nukleoaren gainazalean indukzitatutako tentsioak sortzea ekiditen du martxan dagoenean, barne-eremu magnetikoengatik, eta horrek zati-bateko deskarga akatsak eragin ditzake. Horri babes-lurra-hartzea deitzen zaio transformatorearentzat. Transformatoreen erabilera seguru eta fidagarria bermatzeko, artikulu honek nukleoen eta birilen lurra-hartze metodoak aztertzen ditu eta optimizatzen ditu.

1. Nukleoaren eta birilaren lurra-hartzeari buruzko garrantzia

Transformatoreen barne-oinarrizko osagaiak hauek dira: bobinak, nukleoa eta birilak. Bobinek transformatorearen zirkuitu elektrikoa osatzen dute, nukleoak zirkuitu magnetikoa eta birilak batez ere bobinetan eta nukleoko altzairu siliziado-plakak finkatzeko erabiltzen dira. Martxan dagoenean, primario eta sekundarioen espiralen artean eremu magnetikoak sortzen dira korronterik igarotzen denean. Eremu magnetiko honen barruan, tentsio indukzitua sortzen da nukleoa eta birileen gainazalean. 

Eremu magnetikoaren indarra handitzen doan heinean, fluxu magnetikoa handitzen joaten da, eta tentsio indukzituak areagotu egiten dira. Eremu magnetikoaren banaketa ez uniformeagatik, tentsio indukzituen desberdintasunak potentzial-diferentziak sortzen ditu, eta horrek nukleoa eta birien gainazalean deskarga jarraituak eragiten ditu, eta horrek barne-akatsak eragin ditzake transformatorean. Transformatoreen barnean deskargak eragiten dituen tentsioari "tentsio flotatzailea" deitzen zaio. Beraz, martxan dagoenean, transformatorearen nukleoa eta birilak puntu bakarrean lurra egin behar dira tentsio indukzituak murrizteko eta desagerrarazteko.

Transformatorearen nukleoa eta birilak lurra hartzerakoan, lurra-hartze-puntu bakarra onartzen da, nukleo eta birilen artean korronte zirkulatzaileak sortzea ekiditeko. Bi edo gehiagoko lurra-hartze-puntu badago, potentzial-diferentziak sortuko dira eta korronte zirkulatzaileak sortuko dira nukleo eta birilen artean, eta horrek tenperatura anormalak sortuko ditu transformatorearen barnean. Horrek zuzenean kalte egingo die isolamendu solidoari eta isolazio-olioaren envejecimendua azkartuko du, transformatorearen normalizatutako baliabide-berritze-denborari eragina eginez.

2. Nukleoaren eta birilaren lurra-hartze metodoak eta optimizazio-jokabideak

Txinan unean dauden transformatore diseinuetan, nukleo eta birien lurra-hartzea bushing txikietatik edo torloju isolatuetatik pasatako konexioen bidez lortzen da, transformatore-tangkera kanpoaldera eta ondoren lurra hartuta. Lurra-hartze metodo hau bi modutan banatzen da:

Lehenengo lurra-hartze metodoa (Irudia 1) nukleoa eta birilak bushing edo torloju isolatuetatik konektatzen ditu, eta ondoren zuzen-kortziklatuak elkarrekin lurra hartu arte. Transformatorearen erabilera normalean, lurra-hartze metodo honek hiru korronte-ibilbide ditu, I1, I2 eta I3 bezala etiketatuta:

• I1: Nukleoa → Lurra-hartze terminala → Lurra

• I2: Birilak → Lurra-hartze terminala → Lurra

• I3: Nukleoa → Lurra-hartze terminala → Lurra → Birilak

Bigarren lurra-hartze metodoa (Irudia 2) nukleoa eta birilak bushing edo torloju isolatuetatik banandutako lurra-hartze-puntuetara eramaten ditu. Lurra-hartze metodo honek ere hiru korronte-ibilbide ditu erabilera normalean:

• I1: Nukleoa → Nukleorako lurra-hartze-puntua → Lurra

• I2: Birilak → Birien lurra-hartze-puntua → Lurra

• I3: Nukleoa → Nukleorako lurra-hartze-puntua → Lurra → Birien lurra-hartze-puntua → Birilak

Goian aipaturiko bi lurra-hartze metodoetatik, indukzitatutako I1 eta I2 korronteak egoera arruntak adierazten dituzte. Hala ere, indukzitatutako I3 korronteak alde nabarmena du:

1. irudian erakusten den lurra-hartze metodoan, korronte indukzitua ibilbide honetan igarotzen da: nukleoa → lurra-hartze terminala → birilak, "korronte zirkulatzaile" bat sortuz transformatorearen nukleo eta birilen artean. Korronte honen efektu termikoari esker, transformatorearen barne-tenperatura anormalki handitzen da. Tenperatura handiak isolamendu solidoaren degradazioa eta isolazio-olioaren envejecimendua eragiten ditu zuzenean. Gainera, korronte zirkulatzailearen eraginez, monitoreo sistema online-ek ezin dituzte nukleoaren eta birilaren korronte lurra-hartzeak zehazki neurtu, eta horrek diagnosei okerrei eragina ematen die akatsak gertatzen direnean. Beraz, lehenengo lurra-hartze metodoak arazo larriak ditu.

Beste aldetik, 2. irudian erakusten den lurra-hartze metodoak korronte indukzitua ibilbide honetan eramaten du: nukleoa → nukleorako lurra → lurra → birien lurra → birilak. Korrontea erresistentzia handiko lurraz igarotzen dela, ezin da "korronte zirkulatzaile" bat sortu nukleo eta birilen artean. Horrek transformatorearen tenperatura-anomalia saihesten ditu eta sistema online-ek nukleoaren eta birilaren korronte lurra-hartzeak zehazki neurtzeko aukera ematen du (DL/T 596-2021 Energia Elektrikorako Proba Erregelamenduaren arabera, nukleorako korronte lurra-hartzea ezin da 0,1 A gainditu eta birien korrontea ezin da 0,3 A gainditu transformatorearen erabilera bitartean). Horrek froga fidagarriak eskaintzen ditu transformatorearen barnean akatsik dagoen baieztatzeko.

xx-223000/500 tentsio-ezarpenik gabeko transformatore elektrikorako, nukleoa eta birilak 1. irudian erakusten den metodoarekin lurra hartzen dira, eta zenbait arazo operatibo sortzen ditu:

(1) Martxan dagoenean, "korronte zirkulatzaile" bat erraz sortzen da barne-nukleo eta birilen artean. Efektu termikoak tenperatura anormalak sortzen ditu, isolamendu solidoaren degradazioa eta isolazio-olioaren envejecimendua azkartuz, eta horrek transformatorearen baliabide-berritze-denbora murrizten du.

(2) "Errekula-errezentzia"aren eragina dela eta, enparrontziak eta estankiak dituzten gorputzaren eta estankien oinarriko korronteak ezin dira zehazki neurtu, hala ezinezkoa da barne akatsen determinatzeko froga adierazgarriak ematea.

(3) Gorputzaren eta estankien oinarriko korronte indutsituak jarraitasunean neurtu eta enparrontziko sistemak monitorizatzen dituen korronte ilunekin alderatu behar dira, enparrontziko sisteman zehaztasuna egiaztatzeko.

(4) Trasformagailuaren mantentzean eta konponketan, gorputzaren/estankiaren eta lurreko arteko isolamendu-ohortasuna neurtzeko, kanpoeko lotura oinarriak deskonpontu behar dira. Hau trasformagailu-modelu honek M10ko kobreko bolts (lurretik isolatuta) erabiltzen ditu gorputzaren eta estankiaren konexioetarako, zeinek ondo kondutzen dutela baina mekanikoki adierazgarriki ahulak direla eta trinkadura erraz izateko. Lurraldeko lanetan, espazio txikiak eta indarrak ezberdina dituztenean, kobreko boltsak trinkadura erraz izaten dituzte. Trasformagailuaren barne egitura apurtua denez, hau akatsa konpondu nahi badugu, depozitarioaren kapota igotzea beharrezkoa da ordezkaritza egiteko, horrek mantentze-ziklo normalak eta funtzionamendu-efizientzia eragiten ditu.

Gainera, lau arazo hauek kontuan hartuta, gorputzaren eta estankiaren oinarriko korronteen indutsituen detektio zehatza lantzean, trasformagailuaren zikloa luzatzeko, "erkulu-errezentzia" kendu eta mantentze-lanak ekiditeko euren eskualdea handitzea saihesteko, trasformagailuaren gorputzaren eta estankiaren oinarri-konfigurazioa Irudi 1-tik Irudi 2-ra hobetzeko gomendatzen da.

3.Irtenbidea

Trasformagailuaren barne-osagaien eta funtzioen azalpen zehatzarekin, baita exekuzioan gertatzen diren deskarga-akatsen analisi zientifikoarekin, defektuetako aldaketak arrakasta batez burutu dira. Horrela, gailuaren zikloa luzatu da, elektrizitate-sarea seguragarria bihurtu da eta gailuaren mantentze-kostuak murriztu dira.