Vier Hauptgründe und Lösungen für Spannungsausgleichsprobleme bei Transformatoren

Transformator spielen eine unverzichtbare Rolle in Stromnetzen, und fast jedes elektrische Gerät verlässt sich auf ihre stabile Stromversorgung. Manchmal können Sie feststellen, dass die Spannung des Transformators unstabil oder sogar ungleichmäßig ist. Dieses Phänomen beeinträchtigt nicht nur die Betriebswirtschaftlichkeit der Geräte, sondern kann auch eine Reihe ernster Sicherheitsrisiken mit sich bringen. Was genau verursacht die Spannungsumsymmetrie beim Transformator? Und wie kann dieses Problem effektiv gelöst werden?

1. Drei-Phasen-Lastungleichgewicht

Die Spannungsausgeglichenheit eines Transformators hängt eng mit der Lastverteilung zusammen. Ein Ungleichgewicht der drei Phasenlasten ist oft der Hauptfaktor, der zu einer Spannungsumsymmetrie führt. Kurz gesagt, eine ungleichmäßige Drei-Phasen-Last ist wie ein Auto mit stark abgenutzten Reifen auf einer Seite und keinen Problemen auf der anderen, was dazu führt, dass das Auto aus der Spur gerät. Bei einer Lastungleichgewichtigkeit ist der Strom in manchen Phasen zu groß, was zu einem Anstieg der Spannung in einer Phase des Transformators führt, während die Spannung in den anderen Phasen relativ reduziert wird, was zu einer Spannungsumsymmetrie führt.

Insbesondere im industriellen Energieverbrauch führen häufig das Ein- und Ausschalten von Geräten und unregelmäßige Veränderungen des Betriebsstatus zu schweren Lastungleichgewichten. Um dieses Problem zu lösen, muss einerseits die Lastverteilung der Geräte so angepasst werden, dass ein Lastausgleich erreicht wird, soweit dies möglich ist; andererseits muss die Transformator-Kapazität auch angemessen an die Lastanforderungen angepasst sein, um Lastungleichgewichte aufgrund unzureichender Kapazität zu vermeiden. Automatische Lastverteilungsgeräte können installiert werden, um die Last jeder Phase in Echtzeit anzupassen, um die Spannungsausgeglichenheit aufrechtzuerhalten.

2. Leitungsschäden

Leitungsschäden, insbesondere Kurzschlüsse zwischen Phasen oder Erdfehler, sind ebenfalls häufige Ursachen für Spannungsumsymmetrien. Wenn ein Leiter der Stromleitung ein Problem hat, beeinflusst dies direkt den Arbeitszustand des Transformators. Ein gebrochener Leiter oder eine schlechte Kontaktierung einer Phase führt zu einem abnormalen Stromfluss, was zu einem Spannungsabfall oder sogar zum vollständigen Ausfall dieser Phase führt. Im Gegensatz dazu kann die Spannung der beiden anderen Phasen aufgrund einer Lastumverteilung ansteigen, was zu einer Spannungsumsymmetrie führt.

Die Lösung für Leitungsschäden besteht in der Regel darin, bei einem Schaden schnell die Störung zu lokalisieren und zu reparieren. Um diese Situation zu vermeiden, müssen Energieunternehmen regelmäßig Leitungen prüfen und warten, hochwertige und langlebige Leiter verwenden, um den langfristig stabilen Betrieb der Leitungen sicherzustellen. In einigen besonderen Fällen kann die Verwendung von automatischer Fehlersperntechnologie helfen, Fehler schnell zu erkennen und problematische Leitungen abzuschalten, um eine weitere Ausweitung der Spannungsumsymmetrie zu verhindern.

3. Innere Probleme des Transformators

Selbst wenn die Leitungen und Lasten normal sind, können Probleme mit dem Transformator selbst zu einer Spannungsumsymmetrie führen. Diese Probleme können auf Transformatorkonstruktionsfehler, unqualifizierte Herstellungsqualität oder durch den langjährigen Betrieb verursachte Alterungserscheinungen zurückzuführen sein. Beschädigte Transformatorwindungen, Kernfehler und mangelhafte Kühlungssysteme beeinflussen alle seinen normalen Betrieb. Wenn in einer Phase des Transformators ein Problem auftritt, wird die Spannungsverteilung beeinträchtigt, und es entsteht das Problem der Spannungsumsymmetrie. Um diese Situation zu vermeiden, sollten Transformatorregular gewartet und überprüft werden, insbesondere wirksame Prüfungen und Überwachungen ihrer Kernkomponenten. Wenn in einem Teil des Transformators eine Abnormität festgestellt wird, sollte er zeitgerecht zur Inspektion abgeschaltet werden, um einen langfristigen Betrieb in einem ungleichgewichtigen Zustand zu vermeiden, der zu schwerwiegenderen Fehlern führen könnte.

4. Externe Störungen im Versorgungssystem

Stromsysteme sind in der Regel große Netzwerke, bestehend aus mehreren Umspannwerken, Leitungen und Geräten. In diesem komplexen System können externe Störungen ebenfalls zu einer Spannungsumsymmetrie führen. Häufige Netzauslegungen, unangemessene Stromauslegungen benachbarter Umspannwerke und sogar plötzliche Zunahmen des Energieverbrauchs durch große ferne Stromnutzer können die Stabilität des gesamten Stromsystems beeinflussen. Netzspannungsschwankungen, harmonische Belastungen und sogar elektromagnetische Störungen von Stromgeräten können zu Spannungsschwankungen und -unsymmetrien am Transformator führen. Um dieses Problem zu lösen, müssen Energieunternehmen und zuständige Behörden die koordinierte Verwaltung des Netzbetriebs stärken, häufige großflächige Stromauslegungen vermeiden und elektromagnetische Störungen minimieren. Filter, Spannungsregler und andere Geräte können installiert werden, um den Einfluss externer Störungen auf Transformator zu reduzieren und so die stabile Betriebsweise der Transformatorspannung zu gewährleisten.

• Geeignete Lastverteilung: Sorgen Sie für eine ausgeglichene Lastverteilung, insbesondere im industriellen und kommerziellen Energieverbrauch, und versuchen Sie, eine ausgeglichene Verteilung der Drei-Phasen-Lasten zu erreichen. Eine Echtzeitüberwachung und automatische Lastanpassung können effektiv Spannungsumsymmetrien aufgrund ungleichmäßiger Lasten vermeiden.

• Verstärkte Leitungsinspektion: Prüfen Sie regelmäßig die Stromleitungen, um sicherzustellen, dass sie intakt sind. Trifft ein Defekt ein, sollten entsprechende Reparaturmaßnahmen unverzüglich ergriffen werden. Leitungen, die alternd sind oder potenzielle Defektrisiken haben, sollten vorsorglich ersetzt oder verstärkt werden.

• Aufrechterhaltung der Gerätegesundheit: Prüfen und warten Sie regelmäßig Transformator, ersetzen Sie alte Komponenten rechtzeitig und stellen Sie sicher, dass die Geräte immer in gutem Betriebszustand sind. Verfolgen Sie den Betriebsstatus der Transformator in Echtzeit über Online-Überwachungssysteme, um frühzeitig vor potenziellen Problemen zu warnen.

• Verbesserung der Netzbetreiber-Level: Stärken Sie die Netzauslegung und -verwaltung, um extreme Lastschwankungen oder Auslegungsungleichgewichte im Stromsystem zu vermeiden. Geben Sie frühzeitige Warnungen und Notfallmaßnahmen bei großen plötzlichen Zunahmen oder Abnahmen des Energieverbrauchs.

Das Problem der Spannungsumsymmetrie bei Transformator ist nicht unlösbar. Durch Maßnahmen in verschiedenen Bereichen wie Lastverteilung, Stromleitungen, Gerätegesundheit und externe Störungen, und durch schrittweise Optimierung und Anpassung, kann die Spannungsausgeglichenheit des Transformators vollständig wiederhergestellt werden, um den normalen Betrieb des gesamten Stromsystems zu gewährleisten.