El disseny del transformador de terra a tres finals

Línies de transmissió d'energia elèctrica soterrània

Les línies de cablal directament enterrat tenen una capacitance distribuïda al terra gran, causant una corrent capacitiva d'un sol fase a terra elevada en cas de curtcircuït. Per a línies de 10 kV, si aquesta corrent supera els 10 A, els arcs difícilment es extinguen per si sols, posant en risc la sobretensió d'arc i peril·litjant l'equipament de la línia. És necessari, doncs, extinguir l'arc. Amb un transformador principal connectat Dyn, un bobinat d'extinció d'arcs al punt neutre secundari és suficient. Per als connectats Yd, cal un punt neutre artificial (fornit per un transformador de pujol).

1 Transformadors de pujol

Un transformador de pujol serveix dos propòsits: el seu costat primari actua com un punt neutre artificial (pujol a terra a través d'un bobinat d'extinció d'arcs per subministrar corrent inductiva per a l'extinció d'arcs), i el costat secundari alimenta la subestació. Els bobinats d'extinció d'arcs són companys essencials. Com es mostra a la Figura 1, el seu costat primari utilitza una connexió Z (per reduir l'impedància de seqüència zero i millorar la compensació) per derivar un punt neutre. El bobinat, amb intervals d'aire/espirees ajustables, equilibra la corrent capacitiva (a menys de 5 A) per a la pujol i l'extinció d'arcs.

Degut a les capacitats primària-secundària desiguals, els transformadors de pujol són un 15% més lleugers que els transformadors d'energia ordinaris de la mateixa capacitat.

2 Transformador de pujol tripropiòsit

Per millorar la seguretat i fiabilitat de les línies d'energia, les aplicacions internacionals utilitzen ampliament un coupler neutral Z-connectat (sense costat secundari) combinat amb un bobinat d'extinció d'arcs per a l'extinció d'arcs. No obstant això, aquests couplers (per a transformadors principals YNd/Yd connectats) només serveixen com punts neutres artificials, sense poder subministrar energia de baixa tensió de 400 V. Així, cal un transformador d'energia addicional per a la subestació, incrementant els costos, l'espai i provocant pèrdues elevades/poca fiabilitat.

Per abordar això, la Fàbrica de Transformadors de Kunming va desenvolupar el transformador de pujol tripropiòsit (SJDX - 630/160/10). Integra un coupler neutral Z-connectat (sense bobina secundària), un bobinat d'extinció d'arcs i un transformador d'energia per a la subestació. La seva estructura central es mostra a la Figura 2.

Aquest transformador de pujol tripropiòsit està muntat en un nucli conjugat de cinc vares. Les bobines primària (amb canviadores de tans) i secundària del transformador de pujol trifàsic són enrotllades en tres vares (part inferior de la Figura 2), mentre que el bobinat d'extinció d'arcs està en les altres dues (part superior de la Figura 2). Col·locar el més lleuger bobinat d'extinció d'arcs a dalt facilita l'ajust de l'interval d'aire, però requereix fixació reforçada. Invertir la disposició utilitza el més pesant transformador per estabilitzar el bobinat, reduint la vibració a costa de la facilitat d'instal·lació del bobinat i l'ajust de l'interval d'aire. Aquest disseny simplifica l'estructura, afegeix materials, redueix les pèrdues, assegura una bona compatibilitat i permet una compensació automàtica de l'extinció d'arcs a través del control per microordinador.