O deseño do transformador de aterramento tricapaz

Líneas de transmisión de cables eléctricos subterráneos

As liñas de cable eléctrico enterradas directamente teñen unha gran capacitancia distribuída no terreo, provocando unha corrente capacitiva monofásica ao terreo moi alta. Para as liñas de 10 kV, se esta corrente excede os 10 A, os arcos non se apagan facilmente, con risco de sobrexustamento de voltagem por arco e perigo para o equipo da liña. É necesario extinguir o arco. Con un transformador principal conectado en Dyn, unha bobina de supresión de arcos no punto neutro secundario é suficiente. Para os conectados en Yd, é necesaria un punto neutro artificial (proporcionado por un transformador de terra).

1 Transformadores de terra

Un transformador de terra serve dous propósitos: o seu lado primario actúa como un punto neutro artificial (aterrado mediante unha bobina de supresión de arcos para fornecer corrente inductiva para a extinción do arco), e o lado secundario alimenta a subestación. As bobinas de supresión de arcos son compañeras esenciais. Como se mostra na Figura 1, o seu lado primario usa unha conexión Z (para reducir a impedancia de secuencia cero e mellorar a compensación) para derivar un punto neutro. A bobina, con espazos de aire/espeltas axustables, equilibra a corrente capacitiva (por debaixo de 5 A) para a terra e a extinción do arco.

Debido ás capacidades desiguais entre o lado primario e o secundario, os transformadores de terra son un 15% máis leves que os transformadores de potencia ordinarios de mesma capacidade.

2 Transformador de terra de tres propósitos

Para mellorar a seguridade e a fiabilidade das liñas de potencia, as aplicacións estranxeiras usan amplamente un acoplador neutro conectado en Z (sen lado secundario) emparellado cunha bobina de supresión de arcos para a extinción do arco. No entanto, tales acopladores (para transformadores principais conectados en YNd/Yd) só serven como neutros artificiais, sen poder fornecer enerxía de baixa tensión de 400V. Polo tanto, é necesario un transformador de potencia adicional para uso na estación, aumentando custos, espazo e causando altas perdas/pobre fiabilidade.

Para abordar isto, a Fábrica de Transformadores de Kunming desenvolveu o transformador de terra de tres propósitos (SJDX - 630/160/10). Integra un acoplador neutro conectado en Z (sen devandamento secundario), unha bobina de supresión de arcos e un transformador de potencia para uso na estación. A súa estrutura central está mostrada na Figura 2.

Este transformador de terra de tres propósitos está montado nun núcleo conjugado de cinco lómbos. Os devandamentos primario (con cambiadores de tomas) e secundario do transformador de terra trifásico están enrollados en tres lómbos (parte inferior na Fig. 2), mentres que a bobina de supresión de arcos está nos outros dous (parte superior na Fig. 2). Colocar a bobina de supresión de arcos, que é máis leve, na parte superior facilita o axuste dos espazos de aire, pero require fixación reforzada. Invertir a disposición utiliza o transformador máis pesado para estabilizar a bobina, reducindo a vibración a expensas da comodidade da instalación da bobina e o axuste dos espazos de aire. Este deseño simplifica a estrutura, ahorra materiais, reduce as perdas, asegura boa compatibilidade e permite a compensación automática da extinción do arco mediante control por microordenador.