삼목적 접지 변압기의 설계

지하 전력 케이블 송전선로

직접 매설된 전력 케이블 선로는 큰 지면 분포 용량을 가지고 있어, 단상 대 지 접지 단락용량 전류가 높아집니다. 10 kV 선로의 경우, 이 전류가 10 A를 초과하면 아크가 거의 자동 소멸되지 않아, 아크 과전압이 발생하고 선로 장비에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 아크 소멸이 필요합니다. Dyn 연결 주 변압기의 경우, 2차 중성점에 아크 억제 코일이 있으면 충분합니다. Yd 연결의 경우, 인공 중성점(접지 변압기를 통해 제공)이 필요합니다.

1 접지 변압기

접지 변압기는 두 가지 목적을 달성합니다: 그의 1차측은 인공 중성점을 제공하며 (아크 억제 코일을 통해 접지되어 아크 소멸을 위한 유도 전류를 공급), 2차측은 변전소에 전력을 공급합니다. 아크 억제 코일은 필수적인 동반품입니다. 도식 1에서 보듯이, 그의 1차측은 Z-연결(영순위 임피던스를 줄이고 보상을 향상시키기 위해)을 사용하여 중성점을 유도합니다. 코일은 조정 가능한 공기 간격/회전수를 통해 용량 전류(5 A 미만으로)를 균형을 맞추어 접지 및 아크 소멸을 수행합니다.

1차와 2차 용량이 불균등하기 때문에, 접지 변압기는 같은 용량의 일반 전력 변압기보다 15% 가볍습니다.

2 삼목적 접지 변압기

전력선 안전성과 신뢰성을 향상시키기 위해, 해외에서는 널리 Z-연결 중성 커플러(2차측 없음)와 아크 억제 코일을 결합하여 아크 소멸을 수행합니다. 그러나 이러한 커플러(YNd/Yd 연결 주 변압기에 대한)는 인공 중성점 역할만 할 뿐, 400V 저전압 전력을 공급하지 않습니다. 따라서 추가적인 변전소용 전력 변압기가 필요하게 되며, 이를 통해 비용, 공간, 고손실/저신뢰성이 증가합니다.

이를 해결하기 위해, 쿤밍 변압기 공장은 삼목적 접지 변압기(SJDX-630/160/10)를 개발했습니다. 이는 Z-연결 중성 커플러(2차 와인딩 없음), 아크 억제 코일, 그리고 변전소용 전력 변압기를 통합한 것입니다. 그 핵심 구조는 도식 2에 표시되어 있습니다.

이 삼목적 접지 변압기는 다섯 개의 지지대를 가진 결합 코어에 장착됩니다. 삼상 접지 변압기의 1차(터치 체인지어 포함)와 2차 와인딩은 세 개의 지지대(도식 2의 하단 부분)에 감겨 있으며, 아크 억제 코일은 다른 두 개(도식 2의 상단 부분)에 위치합니다. 더 가벼운 아크 억제 코일을 상단에 배치하면 공기 간격 조정이 쉬워지지만, 강화된 고정이 필요합니다. 레이아웃을 반대로 배치하면 더 무거운 변압기를 사용하여 코일을 안정화하고 진동을 줄일 수 있지만, 코일 설치와 공기 간격 조정의 편의성이 감소합니다. 이 설계는 구조를 단순화하고 재료를 절약하며 손실을 줄이고 좋은 호환성을 보장하며 마이크로컴퓨터 제어를 통한 자동 아크 소멸 보상을 가능하게 합니다.