Dizajn troosnog zemljenja transformatora

Podzemne prijenosne linije električnih kabela

Direktno zakopane linije električnih kabela imaju veliku distribuiranu kapacitetnu struju, što uzrokuje visoku jednofaznu prema zemlji kapacitivnu struju kratkog spoja. Za linije od 10 kV, ako ova struja premaši 10 A, lukovi teško se samopožeđuju, stvarajući rizik od nadnapona i opasnosti za opremu na liniji. Potrebno je stoga pojesti luke. S Dyn povezanom glavnom transformatorom dovoljno je da se na sekundarnoj neutralnoj točki nalazi koil za potisk luka. Za Yd povezane transformatore potreban je umjetni neutral (pružen putem transformatora za zemljenje).

1 Transformatori za zemljenje

Transformator za zemljenje služi dvojaku svrhi: njegova primarna strana djeluje kao umjetna neutralna točka (zemljen putem koila za potisk luka kako bi pružio induktivnu struju za potisk luka), a sekundarna strana snabdijevaju podstanicu. Koili za potisk luka su neophodni dopunski elementi. Kao što je prikazano na slici 1, njegova primarna strana koristi Z poveznicu (za smanjenje impedancije nulte sekvence i poboljšanje kompenzacije) kako bi se izvela neutralna točka. Koil, s podešivim zračnim razmacima/zavojnicama, balansira kapacitivnu struju (ispod 5 A) za zemljenje i potisk luka.

Zbog nejednakosti kapaciteta između primarne i sekundarne strane, transformatori za zemljenje su 15% lakši od običnih transformatora iste snage.

2 Trovrhasti transformator za zemljenje

Kako bi se unaprijedila sigurnost i pouzdanost elektroenergetske mreže, u međunarodnoj praksi se široko koristi Z povezani neutralni spajalnik (bez sekundarne strane) parirani sa koilom za potisk luka za potisk luka. Međutim, takvi spajalnici (za YNd/Yd povezane glavne transformatore) služe samo kao umjetne neutralske točke, a ne mogu pružiti niskonaponsku struju od 400V. Stoga je potreban dodatni transformator za upotrebu u podstanicama, što povećava troškove, prostor i uzrokuje visoke gubitke/nisku pouzdanost.

Da bi se ovo riješilo, tvornica transformatora u Kunmingu razvila je trovrhasti transformator za zemljenje (SJDX - 630/160/10). On integriše Z povezani neutralni spajalnik (bez sekundarne zavojnice), koil za potisk luka i transformator za upotrebu u podstanicama. Njegov osnovni strukturni dio prikazan je na slici 2.

Ovaj trovrhasti transformator za zemljenje smješten je na petokrilnom konjugiranom jezgru. Primarna (s promjenjivim stupnjem napona) i sekundarna zavojnica trofaznog transformatora za zemljenje su namotane na tri krila (donji dio na slici 2), dok se koil za potisk luka nalazi na druga dva (gornji dio na slici 2). Postavljanje laganijeg koila za potisk luka na vrhu olakšava podešavanje zračnih razmaka, ali zahtijeva jače fiksiranje. Obrnut raspored koristi teži transformator za stabilizaciju koila, smanjujući vibraciju na račun olakšanja postavljanja koila i podešavanja zračnih razmaka. Ovaj dizajn pojednostavljuje strukturu, štedi materijale, smanjuje gubitke, osigurava dobrou kompatibilnost i omogućuje automatiziranu kompenzaciju potiska luka putem mikroprocesorskog upravljanja.