Трансформатордың магниттік ядросы мен сымалдары үшін жергілікті әдістерді оптимизациялау

Трансформатордың жерге жүктеу қорғау шешімдері екі түрленіп отырады: Біріншісі - трансформатордың орталық нүктесін жерге жүктеу. Бұл қорғау шешімі трансформатордың іске асу кезінде үш фазалы жүктердің теңсіздігінен пайда болатын орталық нүктедегі напряцияның өзгеруін бас арады, қорғау құрылымдарына тез өткізілетін мүмкіндік береді және килемдер токтарын азайтады. Бұл трансформатор үшін функционалдық жерге жүктеу деп саналады. Екінші шешім - трансформатордың ядросы мен басқару заттарын жерге жүктеу.

Бұл қорғау шешімі трансформатордың іске асу кезінде ішкі магниттық айналуына байланысты ядро және басқару заттарының беттерінде индуцирленген напряцияларды пайда болуынан, бөлек зарядтау қателерінен қорғайды. Бұл трансформатор үшін қорғалулық жерге жүктеу деп саналады. Трансформатордың қауіпсіз және иолайтын іске асуы үшін, бұл мақала трансформатордың ядро және басқару заттары үшін жерге жүктеу әдістерін талдайды және жақсартады.

1. Ядро және басқару заттарын жерге жүктеу мерзімділігі

Трансформатордың негізгі ішкі компоненттері: виткалар, ядро және басқару заттары. Виткалар трансформатордың электр цепьін құрайды, ядро магнит цепьін құрайды, ал басқару заттары негізінен виткаларды және ядродың силициум желілерін басқыру үшін қолданылады. Нормалды іске асу кезінде, бастапқы және соңғы спиралдарға ағыс өту кезінде магниттық айналу пайда болады. Бұл магниттық айналу ағыссыз ядро және басқару заттарының беттерінде индуцирленген напряцияларды пайда етеді.

Магниттық айналудың күші артқан сайын, магниттық потенциал қатарырақ өсетінімен, индуцирленген напряциялар да қатарырақ өседі. Магниттық айналудың теңсіздігінен, теңсіздік индуцирленген напряциялар ықтимал айырмашылықтарды пайда етеді, бұл ядро және басқару заттарының беттерінде үнемі зарядтау қателеріне әкеледі, трансформатордың ішкі қателерін пайда етеді. Бұл трансформатордың ішкі зарядтау қателерін пайда ететін напряция "құбылмалы напряция" деп аталады. Сондықтан, іске асу кезінде трансформатордың ядро және басқару заттары бір нүктеде жерге жүктелуі керек, бұл индуцирленген напряцияларды азайтады және жоюға үндіреді.

Трансформатордың ядро және басқару заттарын жерге жүктеу кезінде, тек бір жерге жүктеу нүктесін рұқсат ету керек, ядро мен басқару заттары арасындағы циркулярлық ағыстарды бас ару үшін. Егер екі немесе одан да көп жерге жүктеу нүктелері болса, ықтимал айырмашылықтар ядро мен басқару заттары арасында циркулярлық ағыстарды пайда етеді, бұл трансформатордың ішіндегі температура аномалдық түрде өседі. Бұл трансформатордың ішкі қатаң қорғау материалдарына текті зиянdar etedі, изоляция масының жақындалуына әкеледі, трансформатордың нормалды қызмет күніне таасир етеді.

2. Ядро және басқару заттарын жерге жүктеу әдістері және жақсарту ықтималдылықтары

Қазіргі уақытта Китастанда трансформатордың ядро және басқару заттарын жерге жүктеу негізінен кішкентай бушылар немесе диэлектрикалық болттар арқылы трансформатордың корпусына шығып, содан жерге жүктеледі. Бұл жерге жүктеу әдісі екеуіне бөлінеді:

Бірінші жерге жүктеу әдісі (Сурет 1) ядро және басқару заттарын бушылар немесе диэлектрикалық болттар арқылы байланыстыратын, содан біріктіріп жерге жүктеледі. Нормалды трансформатордың іске асу кезінде, бұл жерге жүктеу әдісі үш ағыс өту жолын көрсетеді, олар I1, I2 және I3 деп белгіленеді:

• I1: Ядро → Жерге жүктеу терминалы → Жер

• I2: Басқару заттары → Жерге жүктеу терминалы → Жер

• I3: Ядро → Жерге жүктеу терминалы → Жер → Басқару заттары

Екінші жерге жүктеу әдісі (Сурет 2) ядро және басқару заттарын бушылар немесе диэлектрикалық болттар арқылы өзара бөлінетін жерге жүктеу нүктелеріне шығып, содан жерге жүктеледі. Бұл жерге жүктеу әдісі де нормалды іске асу кезінде үш ағыс өту жолын көрсетеді:

• I1: Ядро → Ядро жерге жүктеу нүктесі → Жер

• I2: Басқару заттары → Басқару заттары жерге жүктеу нүктесі → Жер

• I3: Ядро → Ядро жерге жүктеу нүктесі → Жер → Басқару заттары жерге жүктеу нүктесі → Басқару заттары

Жоғарыда айтылған екеуінен, индуцирленген жерге жүктеу ағыстары I1 және I2 нормалды шарттарды көрсетеді. Бірақ индуцирленген жерге жүктеу ағысы I3 өзінің өзгешелігін көрсетеді:

Сурет 1-де көрсетілген жерге жүктеу әдісінде, индуцирленген ағыс ядро → жерге жүктеу терминалы → басқару заттары жолымен өтеді, бұл трансформатордың ядро және басқару заттары арасында "циркулярлық ағыс" пайда етеді. Бұл ағысның термиялық әсерінен, трансформатордың ішкі температура аномалдық түрде өседі. Жоғары температура қатаң қорғау материалдарының жақындалуына және изоляция масының жақындалуына әкеледі. Осында, циркулярлық ағыс әсерінен, онлайн бақылау жүйелері ядро және басқару заттарының жерге жүктеу ағыстарын так өлшеуге қатты қауіпсіз емес, бұл құрылғының қателері пайда болғанда қате диагностикаға әкеледі. Сондықтан, бірінші жерге жүктеу әдісінің қатыс әсерлері бар.

Ал екінші жерге жүктеу әдісінде, Сурет 2-де көрсетілген, индуцирленген ағыс ядро → ядро жерге жүктеу → жер → басқару заттары жерге жүктеу → басқару заттары жолымен өтеді. Ағыс жер арқылы өткенде, ядро және басқару заттары арасында "циркулярлық ағыс" пайда бола алмайды. Бұл трансформатордың ішкі температураның аномалдық өсімін тикелей етеді және онлайн бақылау жүйелері ядро және басқару заттарының жерге жүктеу ағыстарын (DL/T 596-2021 Энергетикалық профилактикалық сынақ стандарты бойынша, трансформатордың іске асу кезінде ядро жерге жүктеу ағысы 0,1 А-дан асмауы керек, басқару заттары жерге жүктеу ағысы 0,3 А-дан асмауы керек) так өлшей алады. Бұл трансформатордың ішкі қателерін анықтауды үшін надеждылық дәлел береді.

xx-223000/500 бесжүрімді басқарылатын энергетикалық трансформаторы үшін, ядро және басқару заттары Сурет 1-де көрсетілген әдісімен жерге жүктеледі, бұл бірнеше іске асу қателерін пайда етеді:

(1) Іске асу кезінде, ішкі ядро мен басқару заттары арасында "циркулярлық ағыс" оңай пайда болады. Бұл ағысның термиялық әсерінен, температура аномалдық түрде өседі, қатаң қорғау материалдарының жақындалуына және изоляция масының жақындалуына әкеледі, бұл трансформатордың қызмет күнін азайтады.

(2) "Айналмалы ағым" таасының таасырларынан онлайн есептеу жүйелері ядро мен басқыртқыштардың жерге жолаған ағымдарын так өлшей алмайды, осылайша ішкі зияндарды анықтаудың растамалы дәлелдерін беру мүмкін емес.

(3) Ядро мен басқыртқыштардың индуцирленген жерге жолаған ағымдарын негізгі уақытта өлшеуге болады және онлайн жүйенің өлшеу нәтижесімен салыстырылуы мүмкін, сондықтан есептеу жүйесінің дәлдігін тексеруге болады.

(4) Трансформаторды коррекциялау және түзету кезінде ядро/басқыртқыш және жер арасындағы диэлектрикалық өзара сопротивление өлшегендегі, сыртқы жерге жолаушыларды жабу керек. Бұл трансформатор модельі M10 май түймелерін (жерден изоляцияланған) ядро мен басқыртқыш байланыстары үшін пайдаланады, олар өте жақсы өткізгіштікке ие, бірақ механикалық қаттылығы төмен және жуылға алынатын. Сахналық жұмыстарда шектеулі аймақтар және теңсіздікті қуаттар май түймелердің жуылуына әкеледі. Трансформатордың тығыз ішкі құрылымына қарай, бұл зиянді шешу үшін резервуар тақталаны алып тастау керек, бұл нормалды коррекциялау циклдарын және эксплуатациялық өнімділікті тағып қоюға әкеледі.

Бұл төрт мәселе ескерілгенінен, трансформатордың жұмыс істеу кезінде ядро мен басқыртқыш индуцирленген жерге жолаған ағымдарын так анықтау, трансформатордың қызмет ету мерзімін ұзақтату, "айналмалы ағымдарды" жою және коррекциялау операцияларының зияндарын пайда ету арқылы түзету аймағын кеңейтуді жеңілдету үшін, трансформатордың ядро мен басқыртқыш жерге жолау ықпалын Сурет 1-ден Сурет 2-ге оптимизациялау ұсынылады.

3.Нәтиже

Трансформатордың ішкі бөлшектері мен функцияларын толық түсіндіру, және жұмыс істеу кезінде пайда болған шығын зияндарын ғылыми түрде талдау арқылы дефектті бөлшектерді түзету жүйелік жасалды. Бұл ықпалы арқылы құрылғылардың қызмет ету мерзімін ұзақтату, электр желілерінің қауіпсіздігін жақсарту және құрылғыларды коррекциялау қызметтерінің құнын азайту жасалды.