Vier belangrijke oorzaken en oplossingen voor spanningonevenwicht in transformatoren

Transformators spelen een onmisbare rol in elektriciteitsnetwerken, en bijna elk elektrisch apparaat is afhankelijk van hun stabiele stroomvoorziening. Soms kun je merken dat de spanning van de transformator onstabiel of zelfs onevenwichtig is. Dit verschijnsel beïnvloedt niet alleen de werkefficiëntie van apparaten, maar kan ook een reeks ernstige veiligheidsrisico's met zich meebrengen. Wat veroorzaakt precies een spanningonevenwicht in de transformator? En hoe lost men dit probleem effectief op?

1. Driefasenbelastingonevenwicht

Het spannings-evenwicht van een transformator is nauw verbonden met de belastingsverdeling. Driefasenbelastingonevenwicht is vaak de primaire factor die leidt tot spanningonevenwicht. Kort gezegd, een onevenwichtige driefasenbelasting is vergelijkbaar met een auto met sterk versleten banden aan één kant en geen problemen aan de andere kant, waardoor de auto uit zijn koers raakt. Bij belastingsonevenwicht is de stroom in sommige fasen te groot, wat leidt tot een toename van de spanning in één fase van de transformator, terwijl de spanning in andere fasen relatief afneemt, wat resulteert in spanningonevenwicht. 

Vooral in industriële energieverbruik leiden het starten en stoppen van apparatuur en onregelmatige veranderingen in de werkomstandigheden vaak tot ernstig belastingsonevenwicht. Om dit probleem op te lossen, is het enerzijds nodig om de belasting van apparatuur zo goed mogelijk te verdelen om belastings-evenwicht te bereiken; anderzijds moet de capaciteit van de transformator ook passend afgestemd zijn op de belastingsvraag om belastingsonevenwicht door onvoldoende capaciteit te voorkomen. Automatische belastingsverdelingsapparatuur kan worden geïnstalleerd om de belasting van elke fase in real-time aan te passen om de spanning stabiel te houden.

2. Leidingfouten

Leidingfouten, vooral tussenfasenshortages of aardingsschakelingen, zijn ook veelvoorkomende oorzaken van spanningonevenwicht. Als één geleider van de leiding een probleem heeft, zal dit direct de werking van de transformator beïnvloeden. Een gebroken lijn of slechte contacten in één fase leiden tot abnormale stroomstroom, wat resulteert in een spanningdaling of zelfs volledige uitval van die fase. In tegenstelling daarmee kan de spanning in de andere twee fasen door belastingsherverdeling stijgen, wat spanningonevenwicht veroorzaakt.

De oplossing voor leidingfouten is meestal om snel de locatie van het probleem te bepalen en te herstellen wanneer een fout optreedt. Om deze situatie te voorkomen, moeten energiebedrijven regelmatig leidingen inspecteren en onderhouden, gebruikmaken van hoogwaardige en duurzame geleiders om de langdurige stabiele werking van leidingen te garanderen. In sommige speciale gevallen kan de inzet van automatische foutisolatietechnologie helpen om fouten snel te detecteren en de probleemlijnen te isoleren, waardoor de verdere uitbreiding van spanningonevenwicht wordt voorkomen.

3. Interne Problemen met de Transformator

Zelfs als de leidingen en belasting normaal zijn, kunnen problemen met de transformator zelf spanningonevenwicht veroorzaken. Deze problemen kunnen het gevolg zijn van ontwerpdefecten, onbehoorlijke productiekwaliteit of veroudering van de apparatuur door langdurige werking. Schade aan de transformatorwindingen, defecten in het ijzeren kernstuk, en slechte koelsystemen zullen allemaal de normale werking beïnvloeden. Wanneer er een probleem optreedt in één fase van de transformator, zal de spanningverdeling worden beïnvloed, en zal het probleem van spanningonevenwicht ontstaan. Om deze situatie te voorkomen, moeten transformators regelmatig worden onderhouden en geïnspecteerd, vooral effectieve tests en monitoring van de kerncomponenten. Indien er een anomalie wordt gevonden in een deel van de transformator, moet deze tijdig worden stilgelegd voor inspectie om langdurige werking in een onevenwichtige staat te voorkomen, wat kan leiden tot ernstigere fouten.

4. Externe Storingen in het Energievoorzieningssysteem

Energienetwerken zijn meestal grote netwerken bestaande uit meerdere onderstations, leidingen en apparatuur. In dit complexe systeem kunnen externe storingen ook spanningonevenwicht veroorzaken. Frequent netwerkbeheer, onjuiste energiebeheer van aangrenzende onderstations, en zelfs plotselinge toenames in energieverbruik door grote afstandsgebruikers kunnen de stabiliteit van het hele energienetwerk beïnvloeden. Spanningsfluctuaties, harmonische vervuiling, en zelfs elektromagnetische storingen van energieapparatuur kunnen spanningfluctuaties en -onevenwicht in de transformator veroorzaken. Om dit probleem aan te pakken, moeten energiebedrijven en relevante instanties de gecoördineerde beheer van netwerkoperaties versterken, frequent grootschalig energiebeheer vermijden, en elektromagnetische storingen minimaliseren. Filters, spanschakelaars, en andere apparatuur kunnen worden geïnstalleerd om de impact van externe storingen op transformators te verkleinen, waardoor de stabiele werking van de transformatorspanning wordt gegarandeerd.

• Redelijke Belastingsverdeling: Zorg voor een evenwichtige belastingsverdeling, vooral in industriële en commerciële energieverbruik, en probeer een evenwichtige verdeling van driefasenbelasting te bereiken. Real-time monitoring en automatische belastingsaanpassing kunnen effectief spanningonevenwicht door ongelijke belastingen voorkomen.

• Versterking van Leidinginspectie: Inspecteer regelmatig elektriciteitsleidingen om ervoor te zorgen dat ze intact zijn. Bij het optreden van een fout, neem dan snel de nodige reparatiemaatregelen. Leidingen die verouderd zijn of potentieel foutgevoelig, moeten vooraf worden vervangen of versterkt.

• Onderhoud van Apparatuur: Inspecteer en onderhoud transformators regelmatig, vervang verouderde componenten op tijd, en zorg ervoor dat de apparatuur altijd in goede werkingstoestand is. Volg in real-time de werkingstoestand van transformators via online monitoring systemen om vroegwaarschuwing van potentiële problemen te bieden.

• Verbetering van Netwerkbeheerniveau: Versterk netwerkbeheer en -beheer om extreme belastingsfluctuaties of -onevenwichten in het energienetwerk te voorkomen. Bied vroegwaarschuwing en noodmaatregelen voor grote plotselinge toenames of -afnames in energieverbruik.

Het probleem van spanningonevenwicht in transformators is niet onoplosbaar. Door vanuit verschillende aspecten zoals belastingsverdeling, elektriciteitsleidingen, apparatuurgezondheid, en externe storingen te werken, en geleidelijk te optimaliseren en aan te passen, kan de spanningstabiliteit van de transformator volledig worden hersteld, waardoor het normale functioneren van het hele energienetwerk wordt gewaarborgd.