Elektr tashkil etuvchi transformatorning markazi va klemmalari uchun qopish usullarining optimallashtrilishi

Transformer qorinma himoyasi ikkita turka bo'linadi: Birinchisi - transformator nol nuqtasining qorinmasi. Bu himoya tadbiri, transformator ish rejimida uchfazoli yuk tarqalishini sabablangan nol nuqtasidagi voltaj ko'nikishidan oldini olib, himoya qurilmalarini tezroq aktivlashtirib, qisqa egilish kuchlarini kamaytiradi. Bu transformator uchun funktsional qorinma hisoblanadi. Ikkinchi tadbir - transformator markazi va zanjirlarining qorinmasi.

Bu himoya, ish rejimida ichki magnit maydonlarning ta'siri ostida markaz va zanjirlar huddudlarida induksiya voltajlari paydo bo'lishini oldini oladi, bu esa qismi chiqindilik xatolariga olib kelishi mumkin. Bu transformator uchun himoyalik qorinma hisoblanadi. Transformatorning xavfsiz va ishonchli ishlashini ta'minlash uchun, bu maqola transformator markazi va zanjirlari uchun qorinma usullarini tahlil qilib optimallashtirishga qaratilgan.

1. Markaz va zanjirlar qorinmasining ahamiyati

Transformatorning asosiy ichki komponentlari: spiralalar, markaz va zanjirlar. Spiralalar transformator elektrik devorasini tashkil etadi, markaz magnit devorasini, zanjirlar esa spiralalar va markaz silitsium bollali listlarini bir joyda qoldirish uchun ishlatiladi. Normal ish rejimida, asosiy va ikkinchi spiralarda oqiyotgan arus orqali magnit maydonlari yaratiladi. Bu magnit maydon sharoitida, markaz va zanjirlar huddudlarida induksiya voltajlari paydo bo'ladi. 

Magnit maydon kuchlanish bilan, magnit fluxi bosqichma-bosqich oshadi, bu esa induksiya voltajlarini yuqoriga tortadi. Magnit maydon tarqalishining to'g'risizligi sababli, to'g'risiz induksiya voltajlari potentsial farqlarni yaratadi, bu esa markaz va zanjirlar huddudlarida davra-davra chiqindilikka olib keladi, transformatorning ichki xatolariga olib keladi. Bu voltaj, transformatorning ichki chiqindilik xatolarini yuzaga keltiradigan "parvozli voltaj" deb ataladi. Shuning uchun, ish rejimida, transformator markazi va zanjirlarini faqat bitta nuqta qorinmasi kerak, bu esa induksiya voltajlarni kamaytirib yoki bekor qiladi.

Markaz va zanjirlarni qorinmasi daftarka o'tkazilayotganda, ular orasida aylanuvchi aruslar paydo bo'lishidan oldini olish uchun faqat bitta qorinma nuqtasi ruxsat beriladi. Agar ikki yoki undan ortiq qorinma nuqtasi mavjud bo'lsa, potentsial farqlar markaz va zanjirlar orasida aylanuvchi aruslarni yaratadi, bu esa transformatorning ichki haroratining anormal ravishda oshishiga olib keladi. Bu to'g'ridan-to'g'ri ichki soliq qoplamalarni zarar yetkazadi va isolatsiya yog'ini tezkor yoshlashga olib keladi, transformatorning normal ish muddatini ta'sir qiladi.

2. Markaz va zanjirlar uchun qorinma usullari va optimallashtirish yo'nalishlari

Jungoziyozda hozirda ishlab chiqarilayotgan transformatorlarda, markaz va zanjirlar qorinmasi asosan kichik bushinglarga yoki isolatsiya boltlari orqali transformator tankining tashqariga ulangan holda amalga oshiriladi. Bu qorinma usuli ikkita usulga bo'linadi:

Birinchi qorinma usuli (Rasm 1) markaz va zanjirlarni bushinglarga yoki isolatsiya boltlari orqali bog'lovchi, so'ngra ularni birgalikda qorinmasi bilan qisqa egilishdan o'tkazadi. Normal ish rejimida, bu qorinma usuli uchta arus yo'nalishi I1, I2 va I3 ni o'z ichiga oladi:

• I1: Markaz → Qorinma terminali → Yer

• I2: Zanjirlar → Qorinma terminali → Yer

• I3: Markaz → Qorinma terminali → Yer → Zanjirlar

Ikkinchi qorinma usuli (Rasm 2) markaz va zanjirlarni bushinglarga yoki isolatsiya boltlari orqali alohida qorinma nuqtalariga ulangani. Bu qorinma usuli ham normal ish rejimida uchta arus yo'nalishi I1, I2 va I3 ni o'z ichiga oladi:

• I1: Markaz → Markaz qorinma nuqtasi → Yer

• I2: Zanjirlar → Zanjirlar qorinma nuqtasi → Yer

• I3: Markaz → Markaz qorinma nuqtasi → Yer → Zanjirlar qorinma nuqtasi → Zanjirlar

Yuklagan ikkita qorinma usullaridan, induksiya qorinma aruslari I1 va I2 normal holatni ifodalaydi. Biroq, induksiya qorinma arusi I3 juda farqli:

Rasm 1-da ko'rsatilgan qorinma usuli bo'yicha, induksiya arusi markaz → qorinma terminali → zanjirlar yo'nalishida yuradi, bu esa transformator markazi va zanjirlari orasida "aylanuvchi arus" yaratadi. Bu arusning issiqlik ta'siri ostida, transformatorning ichki harorati anormal ravishda oshadi. Yuqori harorat to'g'ridan-to'g'ri soliq qoplamalarni yoyishiga va isolatsiya yog'ini tezkor yoshlashga olib keladi. Aylanuvchi arus ta'siri sababli, onlayn monitoring tizimlari markaz va zanjirlar qorinma aruslarini aniq o'lcha olmaydi, bu esa jihoz xatoliklari yuzaga keltirilganda noto'g'ri diagnosticadan olib keladi. Shuning uchun, birinchi qorinma usuli juda kamchiliklarga ega.

Aksincha, Rasm 2-da ko'rsatilgan qorinma usuli bo'yicha, induksiya arusi markaz → markaz qorinma nuqtasi → yer → zanjirlar qorinma nuqtasi → zanjirlar yo'nalishida yuradi. Arusning yer orqali o'tishi, markaz va zanjirlar orasida "aylanuvchi arus" yaratish imkoniyatini cheklaydi. Bu, transformatorning anormal harorat oshishini oldini oladi va onlayn monitoring tizimlari markaz va zanjirlar qorinma aruslarini aniq o'lcha olish imkoniyatini beradi (DL/T 596-2021 Elektr energiya profilaktika sinov standarti bo'yicha, transformator ish rejimida markaz qorinma arusi 0.1 A dan oshmasligi kerak va zanjirlar qorinma arusi 0.3 A dan oshmasligi kerak). Bu, transformatorning ichki xatoliklarini aniqlash uchun ishonchli isbot hisoblanadi.

xx-223000/500 no-excitation voltage regulating power transformer uchun, markaz va zanjirlar Rasm 1-da ko'rsatilgan qorinma usuli bilan qorinma qilingan, bu esa bir nechta ish rejimi muammolarni keltirib chiqaradi:

(1) Ish rejimida, markaz va zanjirlar orasida "aylanuvchi arus" oson yaratiladi. Issiqlik ta'siri, anormal harorat oshishiga olib keladi, soliq qoplamalarni yoyishni tezkorlashtiradi va isolatsiya yog'ini yoshlaydi, bu esa transformatorning ish muddatini kamaytiradi.

(2) "Aylanma arusining" ta'siri sababli, onlayn monitoring tizimlari markaz va klemmalarning qopqiq arusini aniq o'lcha olmaydi, bu esa ichki xatolarni aniqlash uchun nihoyatiy ishonchli dalillarni berishni mumkin emas.

(3) Markaz va klemmalarning induksiya qopqiq aruslari doimiy ravishda o'lchanib, onlayn tizim tomonidan kuzatilayotgan chiqaruvchi aruslar bilan solishtirilishi mumkin, shuning orqali monitoring tizimin aniqlikini tekshirish mumkin.

(4) Transformatorning remonti va ta'mirlash jarayonida markaz/klemma va erkin maydon orasidagi izolyatsiya qopqiliqlik o'lchanayotganda, tashqi qopqiq ulkanlar ajratib olinishi kerak. Bu transformator modeli M10 mis (erkin maydondan izolyatsiya qilingan) markaz va klemma ulanishlari uchun foydalaniladi, bu material juda yaxshi elektr o'tkazuvchilikka ega, lekin mekhanik qurilish zavqli. Maydon jarayonlari davomida cheklangan joylar va tengsiz kuchlar kutilmagan holda mis lombiringini buzishiga olib kelishi mumkin. Transformatorning kompakt ichki strukturasiga ko'ra, bu xato ni tushuntirish uchun rezervuar qopqog'ini ko'tarib olish talab etiladi, bu esa normal remont tsikllarini va ish rejimini ta'sirlovchi bo'lib qoladi.

Bu to'rtta muammoga qarab, ish rejimidagi markaz va klemmadan induksiya qopqiq aruslarni aniq o'lchash, transformatorning ish muddatini uzaytirish, "aylanma aruslarni" bekor qilish va remont operatsiyalari tufayli yuzaga keladigan zararlarni oldini olish maqsadida, transformatorning markaz va klemma qopqiq usulini Rasm 1 shaklidan Rasm 2 shakliga optimallashtirish tavsiya etiladi.

3.Xulosa

Transformatorning ichki komponentlari va funksiyalarining aniq tanitilishi, ish rejimidagi chiqaruvchi xatoliklarning ilmiy tahlili, kamchiliklarni takomillashtirishda muvaffaqiyatli natijalar qo'llab-quvvatlandi. Bu yondashuv jihoz ish muddatini uzaytirish, elektr tarmog'ining xavfsizligini oshirish va jihoz ta'mirlash xarajatlari qisman pasayishni erkinlab beradi.