Влияние постоянного тока на трансформаторы возле станций возобновляемой энергии, расположенных вблизи заземляющих электродов УВНП
Когда заземляющий электрод системы передачи ультравысокого напряжения постоянного тока (УВНП) расположен вблизи станции возобновляемой энергии, возвращающийся ток, проходящий через землю, может вызвать повышение потенциала земли в области электрода. Это повышение потенциала земли приводит к смещению потенциала нейтральной точки близлежащих силовых трансформаторов, что вызывает появление постоянного смещения (или постоянного тока) в их сердечниках. Такое постоянное смещение может ухудшить работу трансформаторов и, в серьезных случаях, привести к повреждению оборудования. Поэтому необходимы эффективные меры по снижению этого эффекта.
Детальный анализ этой проблемы представлен ниже:
1. Факторы, влияющие на постоянное смещение
Серьезность постоянного смещения зависит от нескольких факторов, включая:
- Рабочий ток системы УВНП;
- Местоположение и конструкцию заземляющего электрода;
- Пространственное распределение удельного сопротивления грунта;
- Схему соединения обмоток и конструктивные характеристики трансформатора.
2. Последствия постоянного смещения
Постоянное смещение в трансформаторах может привести к:
- Увеличению акустического шума и механических вибраций;
- Повышению температуры из-за дополнительных потерь в сердечнике;
- Ускоренному старению изоляции обмоток при длительном воздействии.
- Эти эффекты нарушают безопасную и надежную работу трансформаторов и сокращают срок их службы.
3. Меры по снижению постоянного смещения
Для подавления постоянного смещения можно применять несколько технических стратегий:
- Динамическое переключение режима заземления нейтрали станции возобновляемой энергии (например, между жестким заземлением и заземлением с высоким сопротивлением);
- Оптимизация конструкции заземляющей решетки для балансировки распределения потенциалов между станцией возобновляемой энергии и ближайшими подстанциями;
- Установка устройств блокировки постоянного тока (например, емкостных или активных устройств блокировки нейтрали) на нейтральных точках трансформаторов для блокировки геомагнитно индуцированных или случайных постоянных токов.
Заключение
Влияние постоянного смещения на трансформаторы в станциях возобновляемой энергии, расположенных вблизи заземляющих электродов УВНП, является сложной геоэлектрической и системной проблемой, требующей комплексного подхода. Рекомендуется осуществлять непрерывный мониторинг уровней постоянного смещения в затронутых трансформаторах, проводить периодические оценки рисков и активно внедрять меры по снижению этого эффекта. Это обеспечит безопасную, стабильную и долгосрочную работу объектов возобновляемой энергии в регионах, затронутых системами УВНП.