Fire store årsager og løsninger til spændingsubalance i transformatorer

Transformatorer spiller en uundværlig rolle i kraftsystemer, og næsten alle elektriske enheder afhænger af deres stabile strømforbindelse. Nogle gange kan du finde, at transformatorens spænding er ustabil, eller endda ubalanceret. Dette fænomen påvirker ikke kun driftseffektiviteten af ​​udstyr, men kan også medføre en række alvorlige sikkerhedshensyn. Hvad forårsager præcis spændingsubalance hos transformatorer? Og hvordan løser man dette problem effektivt?

1. Tre-fase last ubalance

Spændingsbalance hos en transformator hænger tæt sammen med lastfordeling. Tre-fase last ubalance er ofte den primære faktor, der fører til spændingsubalance. Med andre ord er en ubalanceret tre-fase last som en bil med alvorligt slidte dæk på en side og ingen problemer på den anden, hvilket får bilen til at dække. Under last ubalance er strømmen i nogle faser for stor, hvilket føder til en stigning i spændingen i en fase af transformatoren, mens spændingen i de andre faser relativt falder, hvilket resulterer i spændingsubalance. 

Især i industriel strømforbrug kan start-stop af udstyr og uregelmæssige ændringer i driftsstatus ofte føre til alvorlig last ubalance. For at løse dette problem er det på den ene side nødvendigt at fordele udstyrslasten på en fornuftig måde for at opnå så meget lastbalance som muligt; på den anden side skal transformatorkapaciteten også matche lastebehovet for at forhindre last ubalance pga. utilstrækkelig kapacitet. Automatiske lastfordelingsenheder kan installeres for at justere lasten i hver fase i realtid for at opretholde spændingsstabilitet.

2. Fejl i strømledninger

Fejl i strømledninger, især mellemfase kortslutning eller jordfejl, er også almindelige årsager til spændingsubalance. Hvis en ledning i strømledningen har et problem, vil det direkte påvirke transformatorens arbejdende tilstand. En brudt ledning eller dårlig kontakt i en fase fører til abnorm strømtilstrømning, hvilket resulterer i en spændingsfald eller endda fuld fejl i den fase. I modsætning hereto kan spændingen i de to andre faser stige pga. last omfordeling, hvilket skaber spændingsubalance.

 Løsningen på ledningsfejl er normalt at hurtigt lokalisere og reparere problemet, når en fejl opstår. For at undgå denne situation skal energiselskaber regelmæssigt inspicere og vedligeholde ledninger, bruge højkvalitet og holdbare ledninger for at sikre langsigtede stabil drift af ledninger. I nogle specielle tilfælde kan anvendelsen af automatiske fejlisolerings teknologier hjælpe med at hurtigt opdage fejl og afbryde de problematiske ledninger, hvilket forhindrer yderligere udvidelse af spændingsubalance.

3.Transformator interne problemer

Selv hvis ledninger og laster er normale, kan problemer med selve transformatoren forårsage spændingsubalance. Disse problemer kan skyldes designdefekter i transformatorer, mangel på kvalitet under produktion, eller udstyr, der bliver gammelt efter længere drift. Transformator vindingskader, jernkernedefekter, og dårlige kølesystemer vil alle påvirke dens normale drift. Når der opstår et problem i en fase af transformatoren, vil spændingsfordelingen blive påvirket, og problemet med spændingsubalance vil opstå. For at undgå denne situation bør transformatorer regelmæssigt vedligeholdes og inspiceres, især effektiv test og overvågning af deres kernekomponenter. Hvis der opdages noget ualmindeligt i en del af transformatoren, bør den lukkes ned til inspektion i tide for at undgå langvarig drift i en ubalanceret tilstand, hvilket kan føre til mere alvorlige fejl.

4. Eksternt støj i strømforsyningsnetværk

Strømsystemer er normalt store netværk sammensat af flere understations, ledninger og udstyr. I dette komplekse system kan ekstern støj også forårsage spændingsubalance. Hyppige nettildelinger, ukorrekt strømtildeling fra nabo-understationer, og endda pludselige øgninger i strømforbrug fra store fjernlige strømbrugere vil påvirke stabiliteten af hele strømsystemet. Netværks spændingsfluktuationer, harmonisk forurening, og endda elektromagnetisk støj fra strømudstyr kan forårsage spændingsfluktuationer og ubalance hos transformatorer. For at løse dette problem skal energiselskaber og relevante afdelinger styrke koordineret administration af netdrift, undgå hyppige større strømtildelinger, og minimere elektromagnetisk støj. Filter, spændingsreguleringer og andet udstyr kan også installeres for at reducere effekten af ekstern støj på transformatorer, hvilket sikrer stabil drift af transformatorspænding.

• Rimelig lastfordeling: Sikr at lasten er balanceret fordelt, især i industriel og kommerciel strømforbrug, og forsøg at opnå en balance i tre-fase laster. Realtids overvågning og automatisk lastjustering kan effektivt undgå spændingsubalance pga. ulige laster.

• Styrk ledningsinspektion: Inspecter strømledninger regelmæssigt for at sikre, at de er intakte. Hvis en fejl opstår, træf passende reparationstiltag hurtigt. Ledninger, der er ældre eller har potentielle fejl-risici, bør erstattes eller forstærkes i forhånd.

• Oprethold udstyr sundhed: Inspecter og vedligehold transformatorer regelmæssigt, erstatt ældre komponenter i tide, og sikr, at udstyr altid er i god driftsstand. Spor driftsstatus af transformatorer i realtid gennem online overvågningssystemer for at give varsel om potentielle problemer.

• Forbedr nettildelingsniveau: Styrk nettildeling og -administration for at undgå overdrevet lastfluktuation eller tildelingsubalance i strømsystemet. Giv varsel og beredskab i forhånd for større pludselige øgninger eller fald i strømforbrug.

Problemet med spændingsubalance hos transformatorer er ikke uløseligt. Ved at starte med flere aspekter som lastfordeling, strømledninger, udstyr sundhed, og ekstern støj, og gradvist optimere og justere, kan spændingsstabiliteten hos transformatorerne helt genskabes, og sikre normal drift af hele strømsystemet.