Utjecaj DC strujnog pomaka u transformatorima na obnovljivim energetskim postajama blizu zemljišnih elektroda UHVDC sustava
Kada se zemljišni elektrod Ultra Visokonaponskog Direktnog Strujnog (UHVDC) prenosnog sustava nalazi u blizini obnovljive energetske postaje, povratna struja koja teče kroz tlo može uzrokovati povećanje potencijala zemlje oko područja elektroda. Tako nastali porast potencijala zemlje dovodi do pomaka potencijala neutralne točke okolnih transformatora, što uzrokuje pojavu DC strujnog pomaka (ili DC odstupanja) u njihovim jezgrima. Taj DC strujni pomak može smanjiti performanse transformatora i, u težim slučajevima, uzrokovati oštećenje opreme. Stoga su efikasne mjere za ublažavanje neophodne.
Navedena je detaljna analiza ovog problema:
1. Faktori utjecaja
Težina DC strujnog pomaka ovisi o više faktora, uključujući:
- Radni struja UHVDC sustava;
- Lokacija i dizajn zemljišnog elektroda;
- Prostorna distribucija otpora tla;
- Konfiguracija spojeva navojnice i strukturne karakteristike transformatora.
2. Posljedice DC strujnog pomaka
DC strujni pomak u transformatorima može rezultirati:
- Povećanjem akustičkog šuma i mehaničkih vibracija;
- Povećanjem temperature zbog dodatnih gubitaka u jezgru;
- Ubrzanim starenjem izolacije navojnice nakon dugotrajne izloženosti.
- Ovi efekti kompromitiraju sigurno i pouzdano funkcioniranje transformatora i skraćuju njihov vremenski život.
3. Mjere za ublažavanje
Za smanjenje DC strujnog pomaka mogu se primijeniti nekoliko tehničkih strategija:
- Dinamičko promijenjivanje načina zemljanja neutralne točke obnovljive energetske postaje (npr., između čvrsto zemljanog i visokootporanog zemljanja);
- Optimizacija dizajna zemljišne mreže kako bi se balansirao potencijal između obnovljive postaje i okolnih pretvorbenih stanica;
- Instalacija uređaja za blokiranje DC struje (npr., kapacitivnih ili aktivnih neutralnih blokirajućih uređaja) na neutralnim točkama transformatora kako bi se blokirale geomagnetski inducirane ili stranske DC struje.
Zaključak
Utjecaj DC strujnog pomaka na transformatore obnovljivih energetskih postaja blizu zemljišnih elektroda UHVDC sustava predstavlja složeni geoelektrički i sustavni problem koji zahtijeva cjeloviti pristup. Preporučuje se implementirati kontinuiran nadzor nivoa DC strujnog pomaka u utjecanim transformatorima, provoditi redovite procjene rizika i proaktivno primjenjivati mjere za ublažavanje. Time se osigurava sigurno, stabilno i dugoročno funkcioniranje obnovljivih energetskih objekata u regijama pod utjecajem UHVDC sustava.