Análise de Aplicação de Transformadores Monofásicos de Alta Tensão em Redes de Distribuição de Energia
1. Riscos de Segurança na Operação de Subestações
1.1 Falhas de Transformadores
Os transformadores são equipamentos críticos em subestações e pontos focais de manutenção. Componentes soltos ou defeituosos frequentemente causam falhas, enquanto danos internos (por exemplo, impurezas/tanque de óleo/água/bolhas) desencadeiam descargas parciais, arriscando grandes perdas durante interrupções.
1.2 Riscos de Sobretensão
A sobretensão externa ameaça o equipamento. Correntes de impulso induzidas por raios alteram a energia eletromagnética do transformador, e operações incorretas de disjuntores causam sobretensão interna na rede, danificando transformadores e dispositivos.
2. Tecnologias de Transformadores de Distribuição
2.1 Proteção Microcomputadorizada
Com os avanços tecnológicos, a proteção microcomputadorizada (baseada em microcomputador) possui alta confiabilidade/seletividade/sensibilidade, preservando os dados do sistema durante interrupções. Seu sistema de proteção CPU/ROM/flash/RAM protege o armazenamento de energia e a eficiência. Flash/ROM aumentam a capacidade da CPU para lidar com falhas complexas, integrando comunicações/proteção/monitoramento/medida para controle automatizado.
2.2 Componentes de Aquisição de Dados
Combinando um conversor AVD de 14 bits (tipo síncrono) e um filtro multi-canal, este componente oferece alta precisão/estabilidade/baixo consumo/rápida conversão para transformadores. Chips de alta precisão internos ajustam erros sem ferramentas externas. O sistema CPU inclui 16 chaves pré-configuradas/10 saídas externas (10 alimentação GPS, 5 monitoramento de operação) e um regulador de 24V. Um relógio preciso garante a recepção confiável do pulso GPS.
2.3 Módulos de Componentes de Disparo
Classificados como relés de disparo/lógica, os módulos de disparo integram funções multi-relé (segura fechado/disparo manual/corrente de disparo/proteção) nas especificações 0,5A/1A. Ajustes de parâmetros de válvulas não requerem substituição de relés. Relés lógicos controlados por CPU conectam-se a intermediários de fechamento, com fontes de alimentação negativa fechadas prevenindo danos ao transformador causados por interruptores e reduzindo custos de manutenção.
4. Aplicação do Componente de Aquisição de Dados
O componente de aquisição de dados é composto por um conversor AVD de 14 bits de alta precisão com bastante confiabilidade e um circuito de filtro com switches multi-vias. Entre eles, o conversor AVD de 14 bits de alta precisão é um tipo novo construído por um circuito síncrono. Portanto, usar o componente de aquisição de dados para proteger o transformador tem as características de alta precisão, forte estabilidade, baixo consumo de energia e rápida velocidade de conversão.
Além disso, na medição do sistema do componente de aquisição de dados, não há necessidade de depender de ferramentas auxiliares externas. Vários erros na operação de energia podem ser ajustados através de um chip embutido com alta precisão de medição. Além disso, o componente de aquisição de dados tem funções de entrada e saída únicas. O sistema CPU do componente de aquisição de dados tem 16 chaves pré-configuradas, 10 chaves de saída externa e uma chave de fonte de alimentação regulada de 24V. Através dessas 10 chaves de saída externa, pode-se alcançar o propósito exclusivo de fornecer energia ao GPS no sistema. As outras 5 chaves são principalmente responsáveis pela supervisão e controle do estado de operação do componente de aquisição de dados.
Finalmente, um circuito de relógio exato é instalado no componente de aquisição de dados, tornando o chip de relógio mais preciso e delicado, garantindo que o dispositivo de proteção do transformador possa receber completamente o sinal de pulso GPS.
5. Medidas de Manutenção para Transformadores de Distribuição
5.1 Fortalecer a Gestão de O&M
A maioria das falhas de transformadores de distribuição resulta de manutenção inadequada e gestão fraca. Assim, fortaleça a O&M do equipamento: atenda prontamente a defeitos/riscos, siga rigorosamente os procedimentos e melhore a prevenção de falhas. Inspeções/mantenções regulares são vitais para garantir a operação segura e identificar problemas oportunamente.
5.2 Otimizar a Configuração de Proteção
Instale para-raios para prevenir curtos-circuitos internos induzidos por sobretensão e teste regularmente a resistência de isolamento para evitar queimaduras. Pessoal de O&M deve selecionar cuidadosamente elementos de fusível e configurações de sobrecorrente de baixa tensão.
5.3 Padronizar a O&M de Proteção por Relé
Inspeções/mantenções regulares garantem a operação confiável da proteção por relé, que é crucial para a estabilidade do sistema de energia. As etapas incluem: entender os estados iniciais do equipamento, analisar dados operacionais e adotar novas tecnologias para manter a O&M científica.
Cabo secundário em campos EM fortes torna a proteção não-elétrica sensível a interferências, arriscando disparos falsos. Contra-medidas:
5.4 Aumentar a Proteção de Cabos Secundários
Proteja conexões externas (por exemplo, relés de gás), selando entradas de cabos e adicionando escudos contra chuva.
Use cabos blindados; separe a instalação de CA/CC.
Medidas anti-interferência: configurações de atraso, 55% - 70% de tensão de operação UN, e ajuste de tensão sob isolamento DC simétrico.
Roteie cabos longe de linhas de alta tensão/controle; aterre cabos blindados em ambas as extremidades.
