Análisis de Aplicación de Transformadores Monofásicos de Alta Tensión en Redes de Distribución Eléctrica
1. Riesgos de seguridad en la operación de subestaciones
1.1 Fallos de transformadores
Los transformadores son equipos críticos en las subestaciones y puntos focales de mantenimiento. Los componentes sueltos o defectuosos a menudo causan malfuncionamientos, mientras que los daños internos (por ejemplo, impurezas/burbujas/acumulación de agua en el tanque de aceite) desencadenan descargas parciales, lo que supone un riesgo de pérdidas significativas durante las interrupciones.
1.2 Riesgos de sobretensión
La sobretensión externa amenaza al equipo. Las corrientes de impulso inducidas por rayos alteran la energía electromagnética del transformador, y las malas operaciones de los interruptores causan sobretensiones internas en la red, dañando transformadores y dispositivos.
2. Tecnologías de transformadores de distribución
2.1 Protección por microcomputadora
Con los avances tecnológicos, la protección por microcomputadora (basada en microcomputadoras) se destaca por su alta confiabilidad/selectividad/sensibilidad, preservando los datos del sistema durante las interrupciones. Su sistema de protección CPU/ROM/flash/RAM garantiza la almacenación de energía y la eficiencia. El flash/ROM mejoran la capacidad de la CPU para manejar fallos complejos, integrando comunicaciones/protección/monitoreo/medición para el control automatizado.
2.2 Componentes de adquisición de datos
Combinando un convertidor AVD de 14 bits (tipo síncrono) y un filtro de múltiples canales, este componente ofrece alta precisión/estabilidad/bajo consumo/rápida conversión para transformadores. Los chips de alta precisión internos ajustan errores sin necesidad de herramientas externas. El sistema de CPU incluye 16 interruptores preestablecidos/10 interruptores de salida externa (10 alimentación GPS, 5 monitoreo de operación) y un regulador de 24V. Un reloj de precisión asegura la recepción fiable de pulsos GPS.
2.3 Módulos de componentes de disparo
Clasificados como relés de disparo/lógica, los módulos de disparo integran funciones de múltiples relés (mantenimiento de cierre/trip manual/corriente de disparo/protección) en especificaciones de 0.5A/1A. Los ajustes de parámetros de válvulas no requieren el reemplazo de relés. Los relés lógicos impulsados por CPU se conectan a intermedios de cierre, con suministros de energía negativa cerrados que previenen daños en el transformador causados por los interruptores y reducen los costos de mantenimiento.
4. Aplicación del componente de adquisición de datos
El componente de adquisición de datos está compuesto por un convertidor AVD de 14 bits de precisión con una alta confiabilidad y un circuito de filtro con conmutadores de varias vías. Entre ellos, el convertidor AVD de 14 bits de precisión es un tipo nuevo construido por un circuito síncrono. Por lo tanto, usar el componente de adquisición de datos para proteger el transformador tiene las características de alta precisión, fuerte estabilidad, bajo consumo de energía y velocidad de conversión rápida.
Al mismo tiempo, en la medición del sistema del componente de adquisición de datos, no es necesario depender de herramientas auxiliares externas. Diversos errores en la operación de energía pueden ser ajustados a través de un chip incorporado con alta precisión de medición. Además, el componente de adquisición de datos tiene funciones de entrada y salida únicas. El sistema de CPU del componente de adquisición de datos tiene 16 interruptores preestablecidos, 10 interruptores de salida externa y un interruptor de suministro de potencia regulado de 24V. A través de estos 10 interruptores de salida externa, se puede lograr el propósito exclusivo de suministrar energía al GPS en el sistema. Los otros 5 interruptores son principalmente responsables de la supervisión y control del estado de operación del componente de adquisición de datos.
Finalmente, se establece un circuito de reloj exquisito en el componente de adquisición de datos, lo que hace que el chip de reloj sea más preciso y delicado, asegurando así que el dispositivo de protección del transformador pueda recibir plenamente la señal de pulso GPS.
5. Medidas de mantenimiento para transformadores de distribución
5.1 Fortalecer la gestión de O&M
La mayoría de los fallos de los transformadores de distribución resultan de un mantenimiento inadecuado y una gestión débil. Por lo tanto, es necesario mejorar el mantenimiento de los equipos: abordar oportunamente los defectos/peligros, seguir estrictamente los procedimientos y mejorar la prevención de fallos. Las inspecciones/mantenimientos regulares son vitales para garantizar la operación segura e identificar problemas a tiempo.
5.2 Optimizar la configuración de protección
Instalar pararrayos para prevenir cortocircuitos internos inducidos por sobretensión y realizar pruebas de resistencia aislante regularmente para evitar quemaduras. El personal de O&M debe seleccionar cuidadosamente los elementos de fusibles y las configuraciones de sobrecorriente de baja tensión.
5.3 Estandarizar el O&M de la protección por relés
Las inspecciones/mantenimientos regulares aseguran la operación confiable de la protección por relés, lo cual es crítico para la estabilidad del sistema de energía. Los pasos incluyen: entender los estados iniciales del equipo, analizar los datos operativos y adoptar nuevas tecnologías para mantener un O&M científico.
Los cables secundarios en campos EM fuertes hacen que la protección no eléctrica sea sensible a las interferencias, arriesgando falsos disparos. Contramedidas:
5.4 Mejorar la protección de los cables secundarios
Proteger las conexiones externas (por ejemplo, relés de gas), sellar las entradas de cable y agregar protectores contra la lluvia.
Usar cables blindados; separar la colocación de CA/CC.
Medidas anti-interferencia: ajustes de retardo, 55% - 70% de UN de voltaje de operación y ajuste de voltaje bajo aislamiento simétrico de CC.
Ruteo de cables lejos de líneas de alto voltaje/control; conectar a tierra los cables blindados en ambos extremos.
