Maanjohtimet ja -menetelmien optimointi voimansiirtojen ytimelle ja klemmille

Muuntajan maanjohtosuojatoimet jaetaan kahteen tyyppiin: ensimmäinen on muuntajan neutraalipisteen maanjäristys. Tämä suojatoimi estää neutraalipisteen jännitteen poikkeaman, joka aiheutuu kolmijanniteen kuormituksen epätasapainosta muuntajan toiminnassa, mikä mahdollistaa suojalaitteiden nopean katkaisun ja vähentää lyhytkiertokulutusta. Tämä katsotaan muuntajan toiminnalliseksi maanjäristykseksi. Toisena toimenpiteenä on muuntajan ydin- ja klemmien maanjäristys.

Tämä suojatoimi estää sijoittumisen ytimen ja klemmien pinnalle sisäisten magneettikenttien vuoksi toiminnassa, mikä voi johtaa osittaisen purkauksen virheisiin. Tämä katsotaan muuntajan suojaavaksi maanjäristykseksi. Varmistaaksemme turvallisen ja luotettavan muuntajan toiminnan, tässä artikkelissa analysoidaan ja optimoidaan erityisesti muuntajan ytimen ja klemmien maanjäristystapoja.

1. Ydin- ja klemmien maanjäristyksen merkitys

Muuntajan pääasialliset sisäiset komponentit ovat: kierrokset, ydin ja klemmit. Kierrokset muodostavat muuntajan sähköpiirin, ydin muodostaa magneettipiirin, ja klemmit käytetään pääasiassa kiinnittämään kierrokset ja silikoniteräslevyt ytimeen. Normaalin toiminnan aikana primääri- ja sekundaarikierrokset tuottavat magneettikenttiä, kun niiden läpi kulkee virta. Tässä magneettiympäristössä syntyy sijoittumisia ydin- ja klemmien pinnoille.

Kun magneettikentän voima kasvaa, magneettivirta kasvaa myös, mikä aiheuttaa sijoittumisten jatkuvan nousun. Epätasaisen magneettikentän jakautumisen vuoksi epätasaiset sijoittumiset luovat potentiaaliasemeroita, mikä johtaa jatkuvaan purkaukseen ydin- ja klemmien pinnoilla, mikä taas johtaa muuntajan sisäisiin virheisiin. Tätä sijoittumista, joka aiheuttaa sisäiset purkausvirheet muuntajissa, kutsutaan "levitäväksi sijoittumiseksi." Siksi muuntajan ydin- ja klemmit on maanjäristettävä yhdellä pisteellä sijoittumisten vähentämiseksi ja poistamiseksi.

Ydin- ja klemmien maanjäristyksessä sallitaan vain yksi maanjäristyspiste, jotta voidaan estää virtapiirit ydin- ja klemmien välillä. Jos on olemassa kaksi tai useampi maanjäristyspiste, potentiaaliasem erot aiheuttavat virtapiirejä ydin- ja klemmien välillä, mikä johtaa poikkeavaan lämpötilan nousuun muuntajan sisällä. Tämä vahingoittaa suoraan sisäistä pehmeää eristyksen ja kiihdyttää eristysöljyn ikääntymistä, vaikuttaen muuntajan normaaliin käyttöikään.

2. Ydin- ja klemmien maanjäristystavat ja optimointimenetelmät

Kiinan nykyisissä muuntajasuunnitelmissa ydin- ja klemmien maanjäristys toteutetaan pääasiassa pienien putkien tai eristettyjen ruuvien avulla, jotka ohjataan muuntajan tankin ulkopuolelle ennen maanjäristystä. Tämä maanjäristystapa jaetaan kahdeksi menetelmäksi:

Ensimmäinen maanjäristystapa (Kuva 1) yhdistää ydin- ja klemmit putkien tai eristettyjen ruuvien kautta, ja sitten ne yhdistetään suoraan maanjäristyksen kautta. Normaalissa muuntajan toiminnassa tämä maanjäristystapa näyttää kolmea virtapiirtä, nimeltään I1, I2 ja I3:

• I1: Ydin → Maanjäristyspiste → Maa

• I2: Klemmit → Maanjäristyspiste → Maa

• I3: Ydin → Maanjäristyspiste → Maa → Klemmit

Toinen maanjäristystapa (Kuva 2) ohjaa ydin- ja klemmit putkien tai eristettyjen ruuvien kautta erillisiin maanjäristyspisteisiin. Tämä maanjäristystapa näyttää myös kolmea virtapiirtä normaalissa toiminnassa:

• I1: Ydin → Ydin maanjäristyspiste → Maa

• I2: Klemmit → Klemmi maanjäristyspiste → Maa

• I3: Ydin → Ydin maanjäristyspiste → Maa → Klemmi maanjäristyspiste → Klemmit

Mainitussa kahdessa maanjäristystavassa, induktiiviset maanjäristysvirtat I1 ja I2 edustavat normaaleja olosuhteita. Kuitenkin induktiivinen maanjäristysvirta I3 poikkeaa huomattavasti:

Kuva 1:n maanjäristystavassa induktiivinen virta kulkee polulla: ydin → maanjäristyspiste → klemmit, mikä luo "virtapiirin" muuntajan ydin- ja klemmien välillä. Tämän virran lämmönvaikutuksen seurauksena muuntajan sisäinen lämpötila nousee poikkeavasti. Korkea lämpötila aiheuttaa suoran erityksen huonontumisen ja eristysöljyn ikääntymisen. Lisäksi virtapiirin vaikutuksesta verkossa toimivat valvontajärjestelmät eivät pysty mittamaan tarkasti ydin- ja klemmien maanjäristysvirtaa, mikä johtaa virheelliseen diagnosointiin laitteiden virheiden tapahtuessa. Siksi ensimmäinen maanjäristystapa on huomattavia puutteita.

Päinvastoin, Kuva 2:n maanjäristystapa ohjaa induktiivisen virtan polulla: ydin → ydin maa → maa → klemmi maa → klemmit. Koska virta kulkee korkean vastuksen maan kautta, ei "virtapiiriä" voi muodostua ydin- ja klemmien välillä. Tämä estää poikkeavan lämpötilan nousun muuntajassa ja mahdollistaa verkossa toimiville valvontajärjestelmille tarkan mittauksen ydin- ja klemmien maanjäristysvirtaa (DL/T 596-2021 Sähköverkon ennakoivan testauskoodin mukaan, ydin maanjäristysvirta ei saa ylittää 0,1 A ja klemmin maanjäristysvirta ei saa ylittää 0,3 A muuntajan toiminnassa). Tämä tarjoaa luotettavan näytön sisäisten virheiden havaitsemiseksi muuntajassa.

xx-223000/500 ei-innokkaan jänniteen säätelyn muuntaja, ydin- ja klemmit maanjäristetään Kuva 1:n tavalla, mikä esittää useita toimintahaasteita:

(1) Toiminnassa "virtapiiri" muodostuu helposti sisäisen ydin- ja klemmien välillä. Lämpövaikutuksen seurauksena lämpötila nousee poikkeavasti, mikä nopeuttaa erityksen huonontumista ja eristysöljyn ikääntymistä, mikä vähentää muuntajan käyttöikää.

(2) "Kiertovirtauksen" vaikutuksesta online-valvontajärjestelmät eivät pysty mittamaan ydin- ja klemmien maavirtoja tarkasti, mikä tekee mahdottomaksi antaa lopullista näyttöä sisäisten vaurioiden määrittämiseksi.

(3) Ydin- ja klemmien induktoidut maavirrat voidaan mitata jatkuvasti ja verrata online-järjestelmän valvomien vuotavien virtojen kanssa varmistaaksemme valvontajärjestelmän tarkkuuden.

(4) Muuntajan huollossa ja korjauksissa, kun mitataan eristysvastusta ydin/klemmat ja maapiste välillä, ulkoiset maayhdytykset on irrotettava. Koska tämä muuntajamalli käyttää M10 kuparipoltteja (eristetty maasta) ydin- ja klemmayhteyksiin, joilla on erinomainen johtavuus, mutta alhainen mekaaninen kestävyys ja ne ovat alttiita murtoihin. Kenttätoiminnassa rajalliset tilat ja epätasapainoiset voimat voivat helposti aiheuttaa kuparipolttojen murroksia. Muuntajan tiiviiden sisäisten rakenteiden vuoksi tähän vaurioon puuttumiseksi on nostettava säiliön kansi korvausta varten, mikä vaikuttaa normaaliin huollon sykliin ja toimintatehokkuuteen.

Näiden neljän ongelman huomioon ottaen, varmistaaksemme ydin- ja klemmien induktoidun maavirran tarkan havaitsemisen toiminnassa, laajentaa muuntajan käyttöikää, poistaa "kiertovirran" ja estää huollotoiminnot aiheuttaman vaurion, joka laajentaa korjauksen kattavuutta, suositellaan muuntajan ydin- ja klemman maayhdytyksen optimointia Kuvan 1 asettelusta Kuvan 2 asettelulle.

3.Lopputulos

Muuntajan sisäisten komponenttien ja niiden toimintojen yksityiskohtaisen esittelyn sekä toiminnan aikana tapahtuvien purkavirtojen tieteellisen analyysin avulla onnistuttiin tekemään muutoksia viallisissa osissa. Tämä lähestymistapa saavuttaa laajennetun laitekäytön, parantaa sähköverkon turvallisuutta ja vähentää laitteen huoltokustannuksia.