Vpliv DC nihanja v transformatorjih na obnovljiviških elektrarnah blizu UHVDC zazemlilnih elektrod
Ko se zazemlilna elektroda sistema za prenos ultra visokonapetostne enosmernega toka (UHVDC) nahaja blizu obnovljiviške elektrarne, lahko pretok struje skozi tla povzroči povečanje potenciala tla okoli območja elektrode. To povečanje potenciala tla vodi v pomik potenciala neutralne točke bližnjih transformatorjev, s čimer se v njihovih jezgru inducira DC nihanje (ali DC odmik). Takšno DC nihanje lahko zmanjša učinkovitost transformatorja in v težjih primerih povzroči poškodbe opreme. Zato so učinkovite ukrepe za zmanjševanje nujni.
Podrobna analiza tega problema je podana spodaj:
1. Vplivni faktorji
Težavnost DC nihanja je odvisna od več dejavnikov, vključno z:
- Operativnim tokom sistema UHVDC;
- Lokacijo in načrtovanjem zazemlilne elektrode;
- Prostorskim razporedom upornosti tla;
- Konfiguracijo vezave vinčev in strukturnimi karakteristikami transformatorja.
2. Posledice DC nihanja
DC nihanje v transformatorjih lahko povzroči:
- Povečan zvočni šum in mehanske vibracije;
- Višjo temperaturno povečavo zaradi dodatnih izgub v jezgru;
- Pospešeno staranje izolacije vinčev pri dolgotrajnem izpostavljenosti.
- Ti učinki ogrožajo varno in zanesljivo delovanje transformatorjev ter skračujejo njihovo življenjsko dobo.
3. Ukrepi za zmanjševanje
Za zmanjšanje DC nihanja se lahko uporabijo več tehničnih strategij:
- Dinamično preklop med načini zazemljanja neutralne točke obnovljiviške elektrarne (npr. med trdno zazemljenim in visoko upornim zazemljenim);
- Optimizacija načrta zazemlilne mreže za uravnoteženje porazdelitve potenciala med obnovljiviško elektrarno in bližnjimi preobrazovalniki;
- Namestitev naprav za blokiranje DC (npr. kapacitivnih ali aktivnih naprav za blokiranje neutralne točke) na neutralnih točkah transformatorjev, da blokirajo geomagnetno inducirane ali stranske DC tokove.
Zaključek
Vpliv DC nihanja na transformatorje v obnovljiviških elektrarnah blizu UHVDC zazemlilnih elektrod je kompleksen geoelektrični in sistemska vprašanja, ki zahtevajo celosten pristop. Priporoča se vzpostavitev stalnega nadzora nad raven DC nihanja v vplivanih transformatorjih, izvajanje rednih ocen tveganja in proaktivno uporabo ukrepov za zmanjševanje. S tem se zagotovi varno, stabilno in dolgoročno delovanje obnovljiviških objektov v regijah, ki jih vpliva UHVDC sistemi.