Проектът на тристранния заземващ трансформатор

Подземни електрически кабели за предаване

Директно заровените електрически кабели имат голяма щрафна капацитивност, което причинява висок еднофазен капацитивен ток при замыкание на земята. За линии от 10 кВ, ако този ток надхвърли 10 А, дъгите трудно се изгасват, което поставя под риск повишението на напрежението и заплашва оборудването на линията. Ето защо е необходимо изгасване на дъгата. При главен трансформатор с Dyn-връзка, достатъчен е изгасителен резистор на вторичната нейтрална точка. За Yd-връзка е нужна изкуствена нейтрална точка (предоставена от заземващ трансформатор).

1 Заземващи трансформатори

Заземващите трансформатори служат на две цели: техните първични обмотки функционират като изкуствена нейтрална точка (заземена чрез изгасителен резистор, за да предостави индуктивен ток за изгасване на дъгата), а вторичните обмотки снабдяват подстанцията с електроенергия. Изгасителните резистори са необходими компаньони. Както е показано на фигура 1, първичната страна използва Z-връзка (за намаляване на нулевата последователност на импеданса и подобряване на компенсацията) за извличане на нейтрална точка. Резисторът, с регулируеми въздушни разстояния/завойки, балансира капацитивния ток (до под 5 А) за заземяване и изгасване на дъгата.

Поради неравните капацитети на първичната и вторичната страна, заземващите трансформатори са с 15% по-леки от обикновените електрически трансформатори със същия капацитет.

2 Трифункционален заземващ трансформатор

За подобряване на безопасността и надеждността на електрическите линии, широко използваните в чужбина Z-връзки на нейтралната точка (без вторична страна), съчетани с изгасителен резистор, служат за изгасване на дъгата. Въпреки това, такива връзки (за главни трансформатори с YNd/Yd-връзка) служат само като изкуствени нейтрални точки и не могат да доставят нисковолтово напрежение от 400 В. Следователно, е необходим допълнителен трансформатор за използване в подстанцията, което увеличава разходите, пространството и причинява високи загуби и слаба надеждност.

За решаване на този проблем, Фабриката за трансформатори в Кунминг разработи трифункционален заземващ трансформатор (SJDX - 630/160/10). Той интегрира Z-връзка на нейтралната точка (без вторична обмотка), изгасителен резистор и трансформатор за използване в подстанцията. Неговата основна структура е показана на фигура 2.

Този трифункционален заземващ трансформатор е монтиран на петолапа конюгирани ядра. Първичната (с променливи контакти) и вторичната обмотка на трифазния заземващ трансформатор са намотани на три лапи (долна част на фигура 2), докато изгасителният резистор е на другите две (горна част на фигура 2). Разположението на по-лекия изгасителен резистор отгоре облекчава регулирането на въздушните разстояния, но изисква усилена фиксация. Обратното разположение използва по-тежкия трансформатор, за да стабилизира резистора, намалявайки вибрациите, но затруднява инсталирането и регулирането на въздушните разстояния. Този дизайн опростява структурата, спестява материали, намалява загубите, осигурява добра съвместимост и позволява автоматично компенсиране на изгасването на дъгата чрез микропроцесорно управление.