Impacto del sesgo de corriente continua en transformadores en estaciones de energía renovable cerca de electrodos de tierra UHVDC
Campo: Fabricación
China
Impacto del Sesgo DC en Transformadores en Estaciones de Energía Renovable Cercanas a Electrodo de Tierra UHVDC
Cuando el electrodo de tierra de un sistema de transmisión de corriente directa de ultra alta tensión (UHVDC) se encuentra cerca de una estación de energía renovable, la corriente de retorno que fluye a través de la tierra puede causar un aumento en el potencial del suelo alrededor del área del electrodo. Este aumento del potencial del suelo conduce a un desplazamiento en el potencial del punto neutro de los transformadores cercanos, induciendo un sesgo DC (o desplazamiento DC) en sus núcleos. Dicho sesgo DC puede degradar el rendimiento de los transformadores y, en casos graves, causar daños en el equipo. Por lo tanto, son esenciales medidas de mitigación efectivas.
A continuación, se proporciona un análisis detallado de este problema:
1. Factores Influyentes
La gravedad del sesgo DC depende de múltiples factores, incluyendo:
La gravedad del sesgo DC depende de múltiples factores, incluyendo:
- La corriente de operación del sistema UHVDC;
- La ubicación y diseño del electrodo de tierra;
- La distribución espacial de la resistividad del suelo;
- La configuración de conexión de las bobinas y las características estructurales del transformador.
2. Consecuencias del Sesgo DC
El sesgo DC en los transformadores puede resultar en:
El sesgo DC en los transformadores puede resultar en:
- Aumento del ruido audible y la vibración mecánica;
- Elevación del aumento de temperatura debido a pérdidas adicionales en el núcleo;
- Envejecimiento acelerado del aislamiento de las bobinas bajo exposición prolongada.
- Estos efectos comprometen la operación segura y confiable de los transformadores y acortan su vida útil.
3. Medidas de Mitigación
Para suprimir el sesgo DC, se pueden emplear varias estrategias técnicas:
Para suprimir el sesgo DC, se pueden emplear varias estrategias técnicas:
- Cambiar dinámicamente el modo de conexión a tierra del punto neutro de la estación de energía renovable (por ejemplo, entre conexión sólida a tierra y conexión a tierra de alta resistencia);
- Optimizar el diseño de la malla de tierra para equilibrar la distribución de potencial entre la planta de energía renovable y las subestaciones cercanas;
- Instalar dispositivos bloqueadores de DC (por ejemplo, dispositivos de bloqueo capacitivo o activo) en los puntos neutros de los transformadores para bloquear las corrientes DC inducidas geomagnéticamente o errantes.
Conclusión
El impacto del sesgo DC en los transformadores de las estaciones de energía renovable cerca de electrodos de tierra UHVDC es un problema geoelectrónico y de sistemas de potencia complejo que requiere un enfoque integral. Se recomienda implementar un monitoreo continuo de los niveles de sesgo DC en los transformadores afectados, realizar evaluaciones de riesgo periódicas y desplegar proactivamente medidas de mitigación. Hacerlo asegura la operación segura, estable y a largo plazo de las instalaciones de energía renovable dentro de las regiones influenciadas por los sistemas UHVDC.
El impacto del sesgo DC en los transformadores de las estaciones de energía renovable cerca de electrodos de tierra UHVDC es un problema geoelectrónico y de sistemas de potencia complejo que requiere un enfoque integral. Se recomienda implementar un monitoreo continuo de los niveles de sesgo DC en los transformadores afectados, realizar evaluaciones de riesgo periódicas y desplegar proactivamente medidas de mitigación. Hacerlo asegura la operación segura, estable y a largo plazo de las instalaciones de energía renovable dentro de las regiones influenciadas por los sistemas UHVDC.
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